转基因动物与生物制药

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1、转基因动物与生物制药［摘要］简要论述了转基因动物的概念、制作方法及应用领域，回顾了转基因动物技术的发展及现状，分析了转基因动物与克隆动物的区别。就转基因动物在制药工业和生物医药领域中的国内外研究与开发应用情况进行了阐述，同时展望了转基因动物制药的发展前景及对社会的影响。经过20多年的长足发展。生物工程药品（重组DNA药品）现已成为世界医药市场上不可或缺的重要组成部分。据不完整统计数字。迄今为止世界各国已开发上市的生物工程药品（含疫苗及诊断试剂在内）至少在500～600种。年销售额高达400多亿美元。在世界第一新药研制大国美国2004年经FDA批准上市的生物工程新药即有25只。所有上市的

2、生物工程药品基本上采用以下两种手段生产，即1．大肠杆菌（DNA杂合瘤）发酵法2．中国仓鼠卵巢细胞培养法。［关键词］转基因动物生物制药产业基因工程药物转基因动物制药发展前景许多科学家预言，21世纪是生物科学的世纪，生物技术产业已成为众多科学家和企业家竞相研发的热点。转基因动物技术和转基因动物制药则更是近年来世界范围内研究热点中的热点。作为一门生物高新技术，转基因动物研究既具有深远的理论价值，又有重大的应用价值，因而成为近年来生物工程领域研究的热点之一。而转基因动物的重要应用领域之一就是利用转基因动物作为生物反应器生产药用或食品蛋白，即转基因动物制药。本文试图通过回顾转基因动物技术和转基因

3、动物技术生产药物的研究进展来对转基因动物制药进行概括介绍。1转基因动物概述1.1转基因动物的概念转基因动物（transgenicanimals）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。1.1.1转基因的原理转基因技术的理论基础在于各种生物的遗传密码都是统一的。都是以3个碱基决定一个氨基酸这

4、样的密码形式贮存在DNA链上，各物种间形状的不同仅仅是由于DNA上的四种核苷酸排列次序的不同，同时各种生物从DNA到蛋白质合成都服从“中心法则”,当一个物种的细胞内加入另一物种或人工合成的DNA(即基因)后就可能产生新的性状。1.2转基因动物的制作方法若使动物组织能够特异性地表达外源蛋白质，必须人为地将编码这种蛋白质的基因转移到动物的胚胎中，使目的基因能够整合到动物染色体上，进而得到表达。制作转基因动物的方法主要有：原核期胚胎的显微注射法、逆转录病毒感染法、精子载体法、原生殖细胞法、胚胎干细胞法、体细胞移植技术、腺病毒载体法和精子头与转移基因共注射法。目前一般使用逆转录病毒载体法（应用

5、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。1.2.1显微注射法在显微镜下，可借助显微操作仪，将毛细玻璃管直接插入受精卵的雄原核中(较大的原核),注入特定的外源基因,即为基因显微注射法。显微注射方法是最常用的转基因方法，它的缺点是不能控制转基因的整合位点及整合的拷贝数。1.2.2逆转录病毒感染法以逆转录病毒作载体，把重组的逆转录病毒载体DNA包装成高滴度病毒颗粒，感染发育早期的胚胎，将外源基因导入宿主的染色体内的方法称为逆转录病毒感染法。此法操作简单，可通过注射将重组病毒转移到囊胚腔内，也可将去透明带的胚胎与分泌重组病毒颗粒的细胞共培养，以达到将外源DNA转移到胚胎中

6、去的目的。1.2.3胚胎干细胞法囊胚的内细胞团含有未分化的胚胎干细胞。体外建株的胚胎干细胞称为EK细胞(embryonickaryotypecell)或(embryonicstemcell)。如果将EK细胞移植到正常发育的囊胚腔中，它们能很快地与受体的内细胞团聚集在一起，参与正常的胚胎发育。用重组的逆转录病毒作为载体感染EK细胞，再将此EK细胞移植入受体囊胚腔，可发育成携带着特定外源DNA的个体。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

7、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。2.1生物制药业的发展趋势我们可以从处于临床试验或申报阶段的生物技术药物、已批准上市的生物技术药物以及生物技术药物的年销售额等在制药业中的比例变化看出生物制药的发展势头。2.1.1处于临床试验阶段的生物技术药物生物技术药物的发展非常稳健和健康，根据IMs的统计数据旧，截止到2003年2月，美国、欧盟和日本等大约有500