《生物技術(shù)藥物概論》PPT課件.ppt

1、了解醫(yī)藥生物技術(shù)的發(fā)展歷史 了解國際、國內(nèi)生物技術(shù)藥物的市場現(xiàn)狀和研究 現(xiàn)狀 了解幾類主要生物技術(shù)藥物的特點 了解現(xiàn)代醫(yī)藥生物技術(shù)的主要研究方向,第一章現(xiàn)代生物制藥技術(shù)概論,一、生物制藥發(fā)展歷史,1、傳統(tǒng)生物技術(shù)階段,公元前6000年古代巴比倫人釀造啤酒 公元前4000年埃及人發(fā)酵面包 我國殷朝 制醬 周朝 制醋 特點:自然發(fā)酵、全憑經(jīng)驗,神農(nóng)最早應(yīng)用生物材料作為治療藥物，用厴（包括甲狀腺的頭部肌肉）治療甲狀腺腫大，用紫河車（胎盤）作強壯劑，用雞內(nèi)金止遺尿及消食健胃；10世紀，民間使用天花患者衣服預(yù)防天花；秋石治病，出自11世紀沈括所著的 沈存中良方 ；明代李時珍的本草綱目等。,1860年荷蘭

2、微生物學家列文虎克發(fā)明顯微鏡發(fā)現(xiàn)了微生物。 1865年法國科學家巴斯德證明了發(fā)酵原理。 1928年英國 Fleming發(fā)現(xiàn)青霉素 1940年英國弗洛里、錢恩分離出青霉素 20世紀40年代，抗生素工業(yè)化生產(chǎn)，發(fā)現(xiàn)和提純了腎上腺皮質(zhì)激素和腦垂體激素；50年代，發(fā)酵法生產(chǎn)氨基酸類藥物；60年代，從生物體分離、純化酶制劑及技術(shù)日趨成熟；80年代，生化藥品有350多種；90年代，生化藥品500多種，臨床診斷試劑100多種。,2、近代生物技術(shù)階段,英國細菌學家弗萊明,1928年弗萊明發(fā)現(xiàn)青霉菌的抑菌現(xiàn)象，并證實青霉菌的分泌物具有強大的殺菌能力。,青霉素的殺菌作用,青霉素對動物無毒性，對人體白血球也無毒性。

3、給幾位患者做試驗，盡管其含量很低，效果卻非常明顯。遺憾的是，弗萊明沒有濃縮青霉素的技術(shù)。而醫(yī)學界此時正把眼光集中在剛剛問世的磺胺制劑上，沒有更多的人注意青霉素的誕生。在此后10年中青霉素一直躺在實驗室中，未能走入臨床。,英國生物化學家，1945年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎得主錢恩,第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，傳染病又一次在歐洲肆虐。 錢恩和弗洛里在浩瀚文海中找到了弗萊明9年前發(fā)表的論文，開始研究青霉素。,錢恩和弗洛里從青霉菌培養(yǎng)一星期后的溶液提取得到了一種性質(zhì)穩(wěn)定的化學物質(zhì)。用這種青霉素注射到老鼠體內(nèi)，老鼠依然活蹦亂跳。 1941年2月12日他們用青霉素治療了一位因臉部刮傷而感染的警官，2天后，病人病情穩(wěn)定

4、。,1942年冬，第二次世界大戰(zhàn)正打得難分難解之際，英國首相邱吉爾突然患肺炎，醫(yī)生決定用青霉素治療，結(jié)果沒幾天邱吉爾就康復(fù)了。青霉素從此名聲大振。,青霉素在美國得到大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)，在第二次世界大戰(zhàn)的軍隊中投入使用，挽救了許多病人和傷員的生命，其臨床效果得到了充分肯定。1945年，青霉素的發(fā)現(xiàn)者弗萊明和青霉素生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)明者錢恩和弗洛里博士一起獲諾貝爾生理學醫(yī)學獎。,來自土壤的結(jié)核菌克星鏈霉素,19391943年，俄裔美國微生物學家瓦克斯曼和助手們共從土壤中分離出10000株放線菌，發(fā)現(xiàn)其中有一種絲狀微生物鏈霉菌屬的提取物能夠?qū)Y(jié)核桿菌和其它多種革蘭氏陰性桿菌產(chǎn)生抑制作用，而且毒副作用較小。

5、,瓦克斯曼為后人尋找新抗生素奠定了方向，由此榮獲1952年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。,抗生素（antibiotics）是瓦克斯曼于1941年首次提出并使用的，指的是在其代謝過程中能產(chǎn)生殺滅或抑制其它種生物（真菌、放線菌或細菌等微生物）作用的化學物質(zhì)。,自青霉素以后，抗生素的研究與生產(chǎn)迅速發(fā)展。至今為止，人們發(fā)現(xiàn)和發(fā)明的抗生素已有幾千種，常用的不到百種。每種抗生素都有一定的抗菌范圍，每種抗生素都不是萬能的。,3、現(xiàn)代生物技術(shù)階段,人胰島素,不能忘記的人,J D Watson F H C Crick,1953年4月25日，英國自然雜志發(fā)表了沃森和克立克的文章“核酸的分子結(jié)構(gòu) DNA的一個結(jié)構(gòu)模型”。標

6、志著DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的建立，從此，遺傳學和生物學的歷史從細胞階段進入了分子階段。,F Sanger W Gilbert,桑格（英國化學家）最早測定胰島素的氨基酸順序獲得1958年諾貝爾化獎。22年后，他因測定了一種噬菌體的一級結(jié)構(gòu)獲1980年的諾貝爾化學獎。 吉爾伯特在DNA測序領(lǐng)域，因其卓越的工作獲得1980年諾貝爾化學獎。,不能忘記的人,Paul Berg,伯格（美國生物化學家）通過把兩個不同來源的DNA連結(jié)在一起并發(fā)揮其應(yīng)有的生物學功能，證明了完全可以在體外對基因進行操作。他作為“重組DNA技術(shù)之父”于1980年獲諾貝爾化學獎。,不能忘記的人,Kary B Mullis,1985年穆利斯

7、發(fā)明了高效復(fù)制DNA片段的聚和酶鏈式反應(yīng)（PCR）技術(shù)，利用該技術(shù)可從極其微量的樣品中大量生產(chǎn)DNA分子，使基因工程獲得了革命性發(fā)展。,不能忘記的人,二、生物技術(shù)藥物的市場現(xiàn)狀和研究現(xiàn)狀,（一）生物制藥濤頭弄潮,近20年來，國際生物技術(shù)飛躍發(fā)展，特別是基因操作技術(shù)、生物治療技術(shù)、轉(zhuǎn)基因動植物技術(shù)、人類和其他生命體基因組工程、基因治療技術(shù)、蛋白質(zhì)工程技術(shù)、生物信息技術(shù)、生物芯片技術(shù)等發(fā)展較快。 生物技術(shù)的創(chuàng)新正在帶動著生物技術(shù)巨大產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，它包括：基因藥物、重組疫苗、生物芯片、生物反應(yīng)器、基因工程抗體、基因治療與細胞治療、組織工程、轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物、獸用生物制品、生物技術(shù)飼料、胚胎移植工程、基因工

8、程微生物農(nóng)藥、環(huán)保、海洋生物技術(shù)，以及現(xiàn)代生物技術(shù)對發(fā)酵、制藥、輕工食品等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造。,1.國際上生物技術(shù)領(lǐng)域已取得的研究成果中60%以上是醫(yī)藥領(lǐng)域的； 2.各國對生物技術(shù)的投資80%以上集中在醫(yī)學生物技術(shù)領(lǐng)域； 3.生物技術(shù)研究開發(fā)的60-80%的力量主要集中在醫(yī)學領(lǐng)域；,生物制藥已經(jīng)成為朝陽產(chǎn)業(yè)中的“朝陽”，突出表現(xiàn)在：,4.總銷售額超過10億美元的生物技術(shù)產(chǎn)品主要為醫(yī)藥生物制品； 5.美國1300多家生物技術(shù)公司的60%以上，歐洲800多家生物技術(shù)公司中近80%集中在醫(yī)藥領(lǐng)域； 6.生物制藥市場資本總額達3500億美元，主要生物技術(shù)藥品有紅細胞生成素、胰島素、干擾素等，年銷售額均在1

9、0億美元左右。,7.美國FDA正式批準上市的已有117種生物技術(shù)藥物用于治療各種疑難病和常見病，僅2001年上半年就批準了27種； 8.處于臨床研究階段的有1000多種； 9.近20年來，生物技術(shù)制藥占國際藥物和生物制品的份額逐年遞增，到2002年已達到13%。,當前正在研制的1000多種新藥分布,（二）我國生物制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,1986年啟動“863”高技術(shù)研究計劃，確立生物技術(shù)制藥產(chǎn)業(yè)為優(yōu)先發(fā)展和扶持重點。近15年來，我國有617家從事生物技術(shù)的公司，其中有81家從事生物技術(shù)藥物的生產(chǎn)；至1998年已有14個基因工程藥物，3個基因工程疫苗和數(shù)十個基因重組診斷試劑投放市場；另有26種基因工程

10、藥物處于臨床試驗； 2. 1997年中國生物技術(shù)藥品市場規(guī)模超過30億元，專家預(yù)測，2005年將達到300億元；,3.基因工程制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，基因工程藥物與疫苗的銷售額1996年2.2億元，2000年則高達22.8億元，平均每年增長79.42%。 4.1999年我國生物制藥行業(yè)的盈利約為12億元，2000年全國生物制藥業(yè)的盈利達到25億元。預(yù)計在今后幾年，生物制藥業(yè)將會保持2030%的年增長速度，到2005年利潤將達4048億元。,（三）影響我國生物制藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素,1.研發(fā)投入 2.投融資與產(chǎn)業(yè)化模式,國外：23億美元/基因藥物 國內(nèi)：10多年來，對生物制藥的總投入僅有40多億元,國

11、外：政府、企業(yè)、科研院所三位一體，大、中小企業(yè)結(jié)成戰(zhàn)略聯(lián)盟 創(chuàng)投基金（風險資金）體系相對成熟 國內(nèi)：政府、企業(yè)、科研院所各自為政或偶爾兩兩結(jié)合 投融資機制不健全,3.市場競爭環(huán)境 4.產(chǎn)品信譽,國外：市場競爭激烈，但秩序較好，市場份額多為大公司所壟斷 國內(nèi)：仿制與重復(fù)建設(shè)、重復(fù)生產(chǎn)現(xiàn)象非常嚴重，出現(xiàn)了一哄而上的過熱現(xiàn)象，市場惡性競爭，無法實現(xiàn)規(guī)模效益,國外：產(chǎn)品信譽較好 國內(nèi)：產(chǎn)品信譽低，“出現(xiàn)信洋不信中，買洋不買中”現(xiàn)象,5.創(chuàng)新與知識產(chǎn)權(quán),國外：創(chuàng)新意識高，特別注重知識產(chǎn)權(quán)（主要是專利、商標）保護 國內(nèi)：創(chuàng)新意識低，嚴重缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品，當前，我國已產(chǎn)業(yè)化的21種基因工程藥物和疫苗中只

12、有3種擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，其他均為仿制產(chǎn)品,三、生物技術(shù)藥物的主要品種類型,1、細胞因子干擾素類 2、細胞因子白介素類和腫瘤壞死因子 3、造血系統(tǒng)生長因子類 4、生長因子類 5、重組蛋白質(zhì)與多肽類激素 6、心血管病治療劑與酶制劑 7、重組疫苗與單抗制品 8、基因藥物,主要有干擾素、干擾素、干擾素,臨床應(yīng)用的有IL-2和突變型IL-2，腫瘤壞死因子有TNF-和TNF受體,G-CSF、M-CSF、GM-CSF、EPO、TPO等,IGF、EGF、PDGF、NGF及各種神經(jīng)營養(yǎng)因子,Humulin、rhGH、FSH、LH、HCG等,主要有水蛭素、尿激酶、鏈激酶、SOD等,重組乙肝表面抗原疫苗（酵母）、乙

13、肝基因疫苗、艾滋疫苗、腫瘤疫苗等,基因藥物是指應(yīng)用于基因治療的目的DNA片斷重組物，用于遺傳性疾病、腫瘤、艾滋病、囊性纖維變性、糖尿病和心血管病等的治療,生物技術(shù)藥物主要涉及醫(yī)療領(lǐng)域,腫瘤 神經(jīng)退化性疾病 自身免疫性疾病 心血管疾病 病毒感染性疾病 基因治療和轉(zhuǎn)基因技術(shù),Herceptin可緩解轉(zhuǎn)移性乳腺癌病情和使腫瘤縮??；Rituxan 用于非何杰金氏白血??；Panorex用于治療結(jié)、直腸癌,如哮喘（人源化單抗免疫球蛋白-E）、風濕性關(guān)節(jié)炎（TNF-）及紅斑狼瘡（LJP394）等；人體器官移植，ortho OKT-3和zenapex,如冠心病的防治(單抗及基因治療)，腦卒中的防治(重組tPA),如老年癡呆、帕金森病、腦中風及脊椎外傷等疾病，GDNF、NGF、BDNF,FluMist是一種鼻內(nèi)用流感疫苗，CytoGam可預(yù)防巨細胞病毒感染，Preveon是一種口服逆轉(zhuǎn)錄酶制劑,基因治療用于治療腫瘤、肝炎、艾滋病、老年癡呆、帕金森病和遺傳性疾病，如NIH發(fā)現(xiàn)p53腫瘤抑制基因。轉(zhuǎn)基因技術(shù)用于構(gòu)造轉(zhuǎn)基因動、植物，生產(chǎn)生物藥物已進入產(chǎn)業(yè)化,生物技術(shù)藥物研究新進展,1、與疾病相關(guān)基因的發(fā)現(xiàn)，將促進并加快新型生物藥物開發(fā) 2、新型疫苗的研制 3、基因工程活性肽的生產(chǎn) 4、蛋白質(zhì)工程藥物的開發(fā) 5、新的高效表達系統(tǒng)的研究與開發(fā) 6、生物藥物新劑型