转基因生物定义 转基因生物制药是投资靶向吗?

2019-09-11 - 转基因生物

其次也是非常重要的一个方面,就是目前我们的基因工程已经到达了转基因动物的阶段。

按照曾溢滔教授的定义:”转基因动物是指通过实验方法,人工将外源基因导入动物的受精卵,使之与动物本身的基因组结合在一起,外源基因能随细胞的分裂而增殖,并能稳定的遗传给下一代的一类动物即转基因动物,它是人工创造的动物新品系“。

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其技术的核心就是:将某个物种的基因转入另外物种的基因之中,而两个物种的亲缘关系可能很远,在自然界中”杂交“的概率几近不可能。简单的来讲。就是把某物种的DNA长链中具有遗传特征的片段,也就是基因截取出来,方法是在实验室中通过白血球细胞破裂的过程将其提取出来。

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然后再将它剪辑成为重组基因即达成 "受体基因对外源基因可以产生表达"的所谓“组装基因”(例如:羊或牛等畜种基因经过编辑可以表达人的基因)。

通过“特殊”注射器,在高倍显微设备的支持之下,将“组装基因”注入到受体物种的受精卵中。再将受精卵植入受体物种的体内进行代孕并生育,之后成为新物种。因此,可以将转基因生物(动物)工程粗浅的理解成为跨物种的“繁殖工程”,以区别于自体细胞无性繁殖的“克隆工程”(例如:多莉羊)。

转基因生物定义 转基因生物制药是投资靶向吗?
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(图片源自《基因与转基因动物》北京科教电影制片厂)

第三其实就是转基因生物(动物)工程与制药产业的关联。那么首先我们说转基因的家畜或者说牛羊猪。他们其实是用来生产药物蛋白的,用来治疗人类疾病的药,例如治疗血友病等一些遗传病。那么转基因动物又如何用来制作药品呢,历史上用药的过程中最早是利用天然药物。

转基因生物定义 转基因生物制药是投资靶向吗?

接着用合成药,就是天然没有的药,到了现在就用基因药品。实验认为细菌细胞生产基因药,诸多方面存在缺陷。于是人们就想到了所需的“目的基因”能不能通过将人或其它哺乳动物的基因导入其它种科属的哺乳动物体内之后产生,进入了实验阶段之后,转基因的表达在受体动物的“体位”上存在不确定性,导致了动物畸形或死胎。

根据目前基因药的具体情况,定位在转基因动物的乳腺上比较理想,选择乳腺的理由首先乳腺是外分泌器官,不进入动物体内循环,不影响其生理代谢;而且产量高易提纯,表达出来的药物蛋白经过加工以后具有稳定的生物活性。

转基因动物的乳腺成为生产车间,乳腺生物发生器生产出来的是原料,需经过一系列的加工提纯,才能具有良好的生物活性,工艺水平也在改善过程中。据一些投资家和某些科学家分析,相比较而言,基因药物的生物生产车间,投资较少,效益较高,且无环境公害。

一些生物学家认为,对能量的利用跟转换效率也是当今世界上任何物理和化学装置所望尘莫及的。据曾溢滔教授披露的国外数据,哺乳动物乳腺生物发生器工艺的成本,大概是每克药蛋白需要零点零二到零点五美元(两美分到五十美分),而哺乳动物细胞培养工艺的大概是每克药蛋白成本是八百到五千美元。

药物开发周期方面,哺乳动物乳腺生物发生器工艺,研制直到上市,大概是五年左右。一般化学药,研制直到上市,大约十到十五年的时间,但是利用转基因动物的乳腺。

来生产新药的话周期大概是五年左右。这里当然还需要一个前置周期,从显微注射到分泌乳汁,羊是18个月,以牛为例,为29个月。多年前,美国红十字会估算,转基因动物生产的商品2010年就达到了 350亿美元销售额,其中药物占九成。

据曾溢滔教授披露,荷兰Genpharm 公司,用转基因牛生产乳铁蛋白,每年预期销售额大约是50亿美元。美国市场整体来说,几种代表性的基因药年度销售额或市场容量估算结果:凝血因子8 为8.7亿美元,凝血因子9 为1.6亿,抗凝血酶III为1.5亿,纤维蛋白原为1.5亿,白蛋白11.2亿。因此,国内产品可以在条件具备的情况下首先选择国外销售。

第四,目前我们国家在这一领域的研究,已经到了相当成熟的阶段。虽然与国外的最先进的水平之间还有差异,通过一些公开资料的披露和研究,我们发现已经介入到相关研究里面去了的机构包括但不限于:中国农业大学,中国工程院,中国预防医学科学院病毒学研究所病毒基因工程国家重点实验室和新疆畜牧兽医研究院等一些单位。涉及的专家也比较多,包括但不限于朱作言、李赞东、陈家福和曾溢滔教授,这些专家在业内都具有较高的知名度。

(图片源自《基因与转基因动物》北京科教电影制片厂)

第五,转基因动物和转基因制药的难题依然较大,家畜基因整合成功率一般在1%左右,实验室动物鼠兔类基因整合成功率一般在3%左右;此外,外源基因表达水平不好或者表达的部位不好因而造成动物畸形,以及整合过程中的位置效应问题比较突出。接管“造物主”的工作,注定是一个艰辛的旅程。

综上所述,微中建宏。生物基因工程所能给人类带来的三方面福利主要集中在粮食,能源和制药这三个领域,我国政府也将生物产业作为七大战略新兴产业。如破题所言,生物基因工程最终给人类的未来带来的颠覆性不止于类似核能技术的简单冲击,更关键的恐怕还是社会和文化方面,例如,人造新物种一直遭受着宗教界的激烈批评,在他们看来,很多未来的假设是无法容忍的,如果人类否定“造物主”和“亚当和夏娃”,那么这对西方主流宗教的涵义有可能是毁灭性的。

在中国,宗教的压力相对较小,舆论压力倒是比较突出。生物技术能够解决人类的衰老问题,至少延长人的生命周期,将会产生新的不平等,因为到目前为止。无论你是穷是富,你是国王还是平民,生命周期也不会有大的差异,一但基因工程介入,从摇篮到坟墓,天荒地老的不平等,潘多拉的盒子一旦打开,如何控制其后的进程,将基因工程控制在制药领域是否可行,用一句戏词:小主真的不知道啊。

(以上为笔者的读书笔记,阅读资料为上海科教出版社《基因和转基因动物》,果壳网,北京科教电影制片厂《基因和转基因动物》,百度文库相关文章,2016年9月2日中国工程院“转基因动物制药产业化战略研究”咨询会专家发言等等)