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转基因动物制药

转基因动物制药
20世纪70年代后期,随着DNA重组技术的问世,诞生了基因工程药物或称基因药物。

高产值、高效率的基因药物的出现给药物生产带来了一场革命,推动了整个医药产业的发展、极大地加速了基因工程药物的研制进程。

1 转基因动物概述
转基因动物(transgenic animals)就是用实验室方法将人们需要的目的基因导入其基因组,使外源基因与动物本身的基因整合在一起,并随细胞的分裂而增殖,在动物体内得到表达,并能稳定地遗传给后代的动物,且使遗传信息得到表达。

整合到动物基因组上的外来结构基因称为转基因,由转基因编码的蛋白质称为转基因产品,通过转基因产品影响动物性状。

如果转基因能够遗传给子代,就会形成转基因动物系或群体。

目前一般使用逆转录病毒载体法(应用较为成功的方法)、显微注射法、精子载体法及等来制作转基因动物。

2 生物制药产业的发展
生物医药产业的发展经历了3个不同的历史阶段。

早期是天然药物,如中草药(或加工成中成药)。

但人类并不满足于此,以后通过化学方法合成新的药物。

合成的药物成分单纯,有些是天然药物没有的,有些是对天然药物的改进,使它更为有效。

到20世纪70 年代后期,随着DNA重组技术的问世,诞生了基因工程药物或称基因药物。

3 转基因动物制药
基因工程药物的发展经历了三个阶段:第一阶段是细菌基因工程,第二阶段是细胞基因工程,第三阶段就是用转基因动物来生产药用蛋白。

3.1转基因动物制药的应用
转基因动物在生物制药中的应用主要包括以下几个方面:改良动物品种和生产性能;生产人药用蛋白和营养保健蛋白;生产人用器官移植的异种供体;建立疾病和药物的筛选模型;生产新型生物材料等。

1)利用转基因动物生产药用蛋白
利用转基因动物生产药用蛋白主要通过3种渠道。

一是通过血液,将人的血红蛋白基因转移给猪种,这样可以通过转基因猪来生产人血红蛋白。

二是通过尿腺,利用膀胱中尿腺合成和分泌蛋白的功能作为反应器的优点是,转基因动物终其一生都将产尿,并且尿中几乎不含脂肪和其他蛋白,容易纯化。

三是通过乳腺,泌乳是动物的一种生理活动,对动物健康没有影响,加之乳腺摄取、合成、分泌蛋白质的能力很强,并且能对重组蛋白质进行多种翻译后加工,包括羟基化、糖基化、氨基化等,同时能将重组蛋白质折叠成有功能的构象。

2)利用转基因动物生产人营养医疗保健品
欧美等发达国家在此领域已经开始了激烈的竞争,全球最大的一些制药公司都纷纷投资营养医用蛋白的研究开发。

3)利用转基因动物生产可用于人体器官移植的动物器官。

目前已有研究者通过转基因方法,将人的补体调节蛋白因子基因导入器官供体动物中,获得了初步具有在器官移植后降低或消除补体反应的转基因猪,此技术可与基因治疗相结合,为永久性解决移植排斥反应开辟新的途径。

4、转基因动物制药的优缺点及展望
优点:转基因动物的乳腺可以源源不断地提供目的基因的产物(药物蛋白质),不但产量高,而且表达的产物已经过充分修饰和加工,具有稳定的生物活性。

作为生物反应器的转基因动物又可无限繁殖,故成本低,周期短和效益好。

缺点:制作转基因动物成功率低;在插入宿主基因组过程中易造成宿主基因突变;外源基因表达水平低等问题。

另外,转基因动物的安全性问题也一直是在人们争论的热点问题。

展望:转基因动物制药的可行性已毋庸置疑,该项技术的迅速发展为制药业带来了全新而巨大的变革,也为制药业发展提供了良机,处在世纪之交,政府和制药企业,特别是大型企业,应当抓住有利时机,加强研究及增加投资强度,加快我国转基因动物制药(乳腺生物反应器)的研究速度,尽快使其实现产业化,使我国的转基因动物制药在21世纪的生物医药产业革命中占有一席之地。

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