目录题目 (1)关键词 (1)摘要 (1)引言 (1)一生物制剂的介绍 (1)(一)概念 (1)(二)优点 (1)二生物制剂的应用 (2)(一)克隆技术 (2)(二)血管发生 (2)(三)艾滋病疫苗 (3)(四)药物基因组学 (3)(五)人类基因组计划 (3)(六)基因治疗(GENE-BASEDTREATMENT) (4)三生物制剂的现状 (4)(一)生物制剂的出现 (4)(二)第一代与第二代生物制品 (5)(三)生产中的药物 (6)(四)基因表达的新形式 (7)四生物制剂的未来发展 (8)【参考文献】 (10)本文共10页6886字生物制剂新技术在药学的应用和发展趋势摘要:生物制剂在药学领域有着不可估量的作用,本文主要介绍了生物制剂的概念,它在国内外的现状,分析了它的应用,特别是在基因工程中的应用,以及未来的发展趋势。
关键词:生物制剂;应用;现状;未来发展引言:21世纪的人们更加重视天然、原生态、生物,涌起了一股股回归自然的浪潮。
因此,生物制剂受到人们的欢迎,在生物制剂现在的技术上,扩大它的应用领域,更快的发展,是我们迫不及待的任务。
一生物制剂的介绍(一)概念生物制剂就是选择性地以参与免疫反应或炎症过程的分子或受体为靶目标的单克隆抗体或天然抑制分子的重组产物。
生物制剂不仅仅是原料与一般药品不同,生产工艺也不同。
[1]简单的来说它就是利用现代生物技术,借助某些微生物、植物或动物来生产所需的药品,采用DNA重组技术或其它生物新技术研制的蛋白质或核酸类药物,也成为生物制剂。
(二)优点生物制剂的优点是治疗直接,什么紊乱就补什么,缺多少补多少,比化学药品直接,也比化学药物更加个体化。
常用的生物制剂有干扰素、白介素、肿瘤坏死因子等。
其主要特点为:1、生物活性功能多,均具有抗肿瘤、抗病毒和免疫调节活性。
2、作用范围广,在体外这些生物制剂几乎对所有肿瘤细胞都有抑制效应。
3、对机体的免疫功能有调节增强作用。
生物制品是用病原微生物(细菌、病毒、立充次体)、病原微生物的代谢产物(毒素)以及动物和人血浆等制成的制品,可用于预防、治疗和诊断疾病。
用于防治传染病的生物制品可分为人工自动免疫制品(如疫苗和类毒素等)和人工被动免疫制品(如丙种球蛋白、白喉抗毒素、破伤风机毒素等)。
二生物制剂的应用把生物工程技术应用到药物制造领域的过程,其中最为主要的是基因工程方法。
即利用克隆技术和组织培养技术,对DNA进行切割、插入、连接和重组,从而获得生物医药制品。
生物药品是以微生物、寄生虫、动物毒素、生物组织为起始材料,采用生物学工艺或分离纯化技术制备并以生物学技术和分析技术控制中间产物和成品质量制成的生物活化制剂,包括菌苗、疫苗、毒素、类毒素、血清、血液制品、免役制剂、细胞因子、抗原、单克隆抗体及基因工程产品(DNA重组产品、体外诊断试剂)等。
人类基因组计划的实施将极大地促进生命科学领域一系列相关科学的发展,阐明基因的结构与功能关系,细胞的发育、生长、分化的分子机理等。
这意味着生命科学从寻找生物学上个别重要的基因发展到整个基因组功能活动规律的研究,实现了从局部到整体的转变。
国外生物医药的最新发展动向突出表现在以下几个方面:(一)克隆技术。
1997年克隆多莉羊的出现使人类的克隆技术出现划时代的革命。
更值得注意的是与克隆技术相关的一项最新进展。
1999年4月美国的研究人员将得自成年人骨髓的间充质干细胞在体外成功培养分化为软骨、脂肪和骨骼细胞。
采用该技术开发以干细胞为基础的再生药物将具有庞大的市场,可治疗软骨损伤、骨折愈合不良、心脏病、癌症和衰老引起的退化症等疾病。
(二)血管发生。
用于治疗癌症的血管发生抑制因子引起媒体的高度关注。
1998年5月《纽约时报》介绍两种处于临床前开发阶段的抗血管生长因子一angiostatin(制管张素)和endostatin(内皮抑制素)的功效,引起投资者竞相购买EntreMed 公司的股票,使该公司的市值在一天内增加4.87亿美元达到6.35亿美元。
第三种抗血管生长蛋白称为vasculostatin(血管抑制素),1998年5月发布时只有体外试验数据。
1998年3月公布了第一次用生长激素刺激心脏周围的血管生长的临床实验结果,该法可用于防治冠状动脉疾病引起的动脉阻塞。
此类血管发生疗法与癌症疗法的作用正好相反,它通过刺激动脉内壁的内皮细胞生长,形成新的血管,以治疗冠状动脉疾病和局部缺血。
(三)艾滋病疫苗。
艾滋病疫苗的研究重新引起人们的注意。
1998年6月VaxGen宣布在美国和泰国进行一种新的艾滋病疫苗Aidsvaxgpl20的Ⅲ期临床。
这是一种新的双价疫苗,该公司认为它将比以前的单价疫苗更有效。
1999年6月美国国立卫生研究院新成立了一个疫苗研究中心,将研制艾滋病疫苗作为中心任务之一。
(四)药物基因组学。
药物基因组学利用基因组学和生物信息学研究获得的有关病人和疾病的详细知识,针对某种疾病的特定人群设计开发最有效的药物,以及鉴别该特定人群的诊断方法,使疾病的治疗更有效、更安全。
采取这种策略,医药公司可以针对一种疾病的不同亚型,生产同一种药物的一系列变构体,医生可以根据不同的病人选用该种药物的相应变构体。
这一技术可根据病人量身定制新药,使功效和适应症十分明确,可以减少临床试验病人数和费用,缩短临床审批周期;药物上市后,由于具有明确、特异的功效和较小的副作用,更容易说服医生使用这类价格较贵的新药。
当然药物基因组技术的应用也有不利的一面。
大多数药物因针对性加强,使得适应症减少,市场规模也随之缩小;此外,由于与遗传学检查联用而导致的隐私权问题也有待解决。
(五)人类基因组计划。
人类基因组测序掀起了新一轮竞争高潮。
PerkinElmer与J.CraigVenter组成了一个新的基因组公司,计划在3年内完成人类全基因组测序。
国立人类基因组研究所则于1998年9月宣布,为庆祝DNA双螺旋结构发现50周年,将于2003年底前完成人基因组全DNA顺序的测定。
几乎同时,属于Incyte制药公司的IncyteGenetics宣布将在1年内完成人全基因组图谱并建立含所有基因单核苷酸多态性数据的基因组顺序库。
(六)基因治疗(GENE-BASEDTREATMENT)。
基因治疗就是将外源基因通过载体导入人体内并在体内(器官、组织、细胞等)表达,从而达到治病目的。
自1990年临床首次将腺苷酸脱氨酶(ADA)基因导入患者白细胞,治疗遗传病重度联合免疫缺损病以来,到98年接受基因治疗的病人已达400多例,目前国外临床研究主要集中在遗传病(如度联合免疫缺损病SCID、ADA缺损症等)、心血管疾病、肿瘤、艾滋病、血友病和囊性纤维化(CF)等上,但临床效果表明,目前基因治疗只对ADA疗效显著,作为对糖尿病、血友病和囊性纤维化(CF)的补充治疗有一定疗效。
基因治疗掀起了一场临床医学革命,为目前尚无理想治疗的大部分遗传病、重要病毒性传染病(如肝炎、艾滋病等)、恶性肿瘤等开辟了广阔前景,随着“后基因组”的到来,基因治疗有可能在二十一世纪二十年代以前成为临床医学上常规治疗手段之一。
(七)tt物和动植物变种技术。
经过20多年的发展,生物技术已从最初狭义的重组DNA技术扩展到较为广泛的领域,目前人类已经掌握利用生物分子、细胞和遗传学过程生产药物和动植物变种的技术。
三生物制剂的现状在第一个生物制剂—胰岛素获准上市后不到20年后的今天,据报道已有84个生物制剂可用于医疗,另有500个生物制剂正处于临床试验阶段。
然而,早期批准的产品都是些替代蛋白,它显示的氨基酸序列与人体天然分子(如人胰岛素、凝血因子Ⅷ和生长激素)完全相同。
随着基因工程技术的发展,目前正处于试验阶段(Ⅰ/Ⅱ)的生物制剂的主要适应证靶标都是针对癌症、心血管疾病和感染性疾病的,其中30多个以核酸为基础的药物如基因治疗药物/疫苗、反义核酸和核酸酶已在进行评估中。
(一)生物制剂的出现早在19世纪未20世纪初,生物学研究就已经确定了生物分子具有治疗的潜能,并从天然资源中直接提取出足够数量的一些大分子如抗体、血制品和胰岛素等广泛应用于医学。
然而大多数经天然产生的蛋白质产量非常低,难以满足临床应用的需求。
化学全盛和半合成的发展为提高生物分子(如治疗性多肽、一些生物碱、紫杉醇、紫杉萜)的用量提供了替代办法,但这一方面仍存在着一定的缺陷,要么是技术上还不成熟,要么是经济上不实用。
70年代中期报道的杂交瘤技术和遗传工程的发展最终克服了这些困难。
杂交瘤技术有助有效地提高单一特异性抗体制品对任何抗原的选择性,而遗传工程有助于大范围地生产那些氨基酸序列被确定的任何一种蛋白质。
随后80年代初重组DNA技术的发展对生产治疗性蛋白又产生了促进作用,它不仅克服了资源的可用性和产品的安全性等问题,而且通过蛋白质工程技术还使得开发修饰蛋白质药物的工作变得更加便利。
[2]另外,由于对产品安全性的重视,某些治疗性蛋白的重组形式已获得可观的市场份额。
1985人们发现采用从人脑垂体中提取的人生长激素(hGH)治疗侏儒症与克雅氏病(CJD)的传播有关,这一治疗方法因此立即被停止使用。
但值得庆幸的是,一种被称作硝甲阿托品丙酸酯(人蛋氨生长素)的重组hGH产品及时地取代了hCH,随后又有几种其他的重组hGH产品获准投产。
因此,基因工程药物传播疾病的潜在可能性也成为评价一些重组血液因子(如乙肝疫苗)的标准。
(二)第一代与第二代生物制品整个80年代,生物制药工程只是简单地利用重组DNA技术生产大量的治疗性蛋白,这些蛋白质都显示了天然蛋白典型的氨基酸序列,而定点突变这类技术可以改变治疗性蛋白的氨基酸自80年代未起,研究人员利用该技术研制出一类新型的工程蛋白,并对其进行了新的发展和评价。
尤其在90年代的后5年,多个此类产品依次被正式批准生产。
例如,胰岛素的修饰就是一个很好的例子。
在治疗浓度下,天然的胰岛素分子之间有可能相互作用,主要形成二聚体和六聚体结构,使其难以从注射部位进入血液,因而延续起效时间。
通过对胰岛素原有的氨基酸序列进行修饰改变,使其能更快地产生治疗作用。
在胰岛素寡聚体的形成过程中,B链第23~28个氨基酸发挥主要作用,是各个胰岛素分子之间的接触点。
通过对这些接触点氨基酸序列的改变,可以养活自我交联的现象,从而产生起效更快的胰岛素。
另外,进行单克隆抗体和蛋白质工程的研究目的是生产出具有更低免疫原性的产品。
早期的单克隆抗体均来自于鼠类,将这些产品添加到人类嵌合体中可诱导产生免疫反应,随后同化,使抗体的免疫原性养活减少或消除。
值得一提的是,这些工程抗体还具有介导补体的作用(如激活补体),因为经过修饰的抗体Fe片段可表达人类的氨基酸序列(目前已有“Ontak”和“Enbrel”两个产品获得批准)。
然而,尽管蛋白质工程对药物蛋白的修饰具有无比广阔的前景,但其应用也存在着潜在的危险性。