基因工程制藥-1

1、,,第三章 基因工程制藥,基因工程藥物的高回報,堿性成纖維細(xì)胞生長因子 231元/ug紅細(xì)胞生成素 1072元/ug白細(xì)胞介素-2 410元/ug巨細(xì)胞粒細(xì)胞集落刺激因子 1960元/ug胰島素 10.2元/mg,基因產(chǎn)業(yè)將成為2

2、1世紀(jì)朝陽產(chǎn)業(yè)，它的巨額經(jīng)濟效益吸引著投資商和企業(yè)向這一領(lǐng)域匯聚。 目前美國的一些著名公司正在進行著一場重組和改造，把主要目標(biāo)放在與基因相關(guān)的產(chǎn)業(yè)開發(fā)上。如今，如果有哪家公司宣布克隆出具有某種功能的基因，其股票馬上大幅升值。人類基因研究的任何成果都會給無所不能的“基因工程”增添強大的驅(qū)動力，創(chuàng)造出人間奇跡。,Rockfeller大學(xué)將人肥胖基因出售0.2億美元 Amgen公司將FKBP神經(jīng)免疫因子配體轉(zhuǎn)讓達3.29億美元

3、Millennium公司以4.65億美元向Bayer公司轉(zhuǎn)讓225種基因的開發(fā)權(quán) ……,基因本身就是一個產(chǎn)業(yè),主要內(nèi)容,3.1 概述3.2 基因工程制藥的特點 3.3 基因工程藥物生產(chǎn)的一般程序3.4 目的基因的獲得： 化學(xué)合成法； cDNA法; PCR法 3.5 基因表達3.6 基因工程菌的穩(wěn)定性; 發(fā)酵：發(fā)酵工 藝，培養(yǎng)設(shè)備。,主要內(nèi)容,3.7 基因工程藥物的分離純化3.8 基因工程藥物的質(zhì)量控制:

4、 原材料的質(zhì)控，培養(yǎng)過程質(zhì)控，純化工藝的質(zhì)控，目標(biāo)產(chǎn)品的質(zhì)控，產(chǎn)品的保存。3.9 基因工程藥物的制造實例,3.1概述,α1b –IFN（商品名“賽若金”）,,我國自行研發(fā)的一類新藥，“863”第一個產(chǎn)業(yè)化的基因工程藥物,,干擾素(IFN )治療肝炎(hepatitis):Blood: 20,000-30,000 US$/patientGenetical Engineering: 200-300 US$/patie

5、nt 1000 liter blood ? l liter ferment,,胰島素（Insulin）: 多肽激素, 治療糖尿?。╠iabetes）傳統(tǒng)制法：從動物胰臟中提取 1000 磅牛胰臟 10 克胰島素現(xiàn)代方法：采用基因工程手段制備 200 升發(fā)酵液 10 克胰島素,,現(xiàn)代制法：A.在大腸桿菌中合成A、B鏈，再用化學(xué)方法連接兩條肽鏈組成胰島素。B.用重組酵母分

6、泌產(chǎn)生胰島素原，再用酶法轉(zhuǎn)化為胰島素。C.用牛凝乳酶原B基因與人胰島素基因融合，高表達出融合蛋白，加工后獲得有活性的胰島素制品。（北大）,重組人胰島素（rhInsulin）,,悅康仙,,世界第一個基因治療藥物—2004年深圳賽百諾基因技術(shù)有限公司研發(fā)的抗癌新藥—“重組人p53腺病毒注射液”（商品名“今又生”）鼻咽癌,,安柯瑞(重組人5型腺病毒)注射液,世界上第1個溶瘤藥物，直接瘤內(nèi)注射 (2006年上市)鼻咽癌、頭頸癌患者,基因治

7、療藥的現(xiàn)狀,91年首次對先天性ADA缺失的女孩進行基因治療的臨床試驗,SCID患者生存在無菌環(huán)境中,,98年批準(zhǔn)反義寡核苷酸用于治療艾滋病近100種基因治療藥在臨床試驗： 20多種在1期至2期; 40多種在2期; 4種在2至3期; 4種在3期 2種已完成3期在等待FDA的最后批準(zhǔn),基因治療藥的應(yīng)用前景,梗塞性血管病高血壓病和心肌肥厚動脈粥樣硬化和再狹窄腫瘤貧血糖尿病和肥胖癥關(guān)

8、節(jié)炎其他遺傳性疾病,基因治療人數(shù)情況,基因組藥物的現(xiàn)狀,HGS通過基因組找到6個藥物進入一、二期臨床試驗與HGS合作研究獲得的1個小分子藥物進入一期臨床試驗Amgen通過基因組研究發(fā)現(xiàn)OPG，在一期臨床試驗中Immunex與Genentech, TRAIL,在一期臨床試驗中,在研的基因組藥物,KGF2HGS傷口愈合MPIF-1HGS癌癥VEGF-2HGS血管疾病BLyS(THANK)HGS免疫

9、功能低下 BLyS mAb HGS自身免疫性疾病BLyS-XHGS癌癥DR4 mAbHGS癌癥TRAILImmunex癌癥TRAILGenentech 癌癥OPG/TR1 Amgen 骨質(zhì)疏松,基因組藥物的前景,除已進入臨床試驗的基因組藥物以外，尚有一大批候選藥正在臨床前實驗，預(yù)計以后每年將成倍增長在未來十年內(nèi)，人造器官、轉(zhuǎn)基因動物及器官生產(chǎn)等與基因組相關(guān)

10、的技術(shù)將會有重大進展，加上越來越多與疾病有關(guān)的基因功能將為基因組后研究所確定，基因組醫(yī)藥作為第三代生物醫(yī)藥必將掀起生物醫(yī)藥業(yè)發(fā)展的第三次浪潮,轉(zhuǎn)基因動物（Transgenic animals）,Transgenic goat,2002,9-10Transgenic β-IFN, anti-agglutinin III,,Transgenic mouse expressing hormones,3.2 基因工程制藥的特點,1.可以獲得天

11、然來源難以得到的生理活性物質(zhì),使之成為新藥。 動物臟器提取的不足：來源困難,免疫抗原性,病毒污染。2.利用基因工程技術(shù)使得活性蛋白、多肽基因可以在微生物、細(xì)胞乃至動、植物反應(yīng)器中獲得高效表達,批量生產(chǎn),保障了臨床治療的迫切需求。,3.提供足夠數(shù)量的生理活性物質(zhì)以對其結(jié)構(gòu)、生理、生化性質(zhì)進行深入研究,從而可以進一步擴大這些活性物質(zhì)的使用范圍。4.通過基因工程技術(shù)可以不斷發(fā)掘和開發(fā)更多的新型生理活性物質(zhì)。如 EPO、 G-C

12、SF等。5.采用基因工程、蛋白質(zhì)工程技術(shù)可以改造內(nèi)源生理活性物質(zhì),進一步提高生物活性。 如采用蛋白質(zhì)工程對IL-2進行改造：使125位半胱氨酸改為ser,明顯延長體內(nèi)半衰期,降低用量并提高藥效。6.采用基因工程技術(shù)可以獲得新型化合物,擴大藥物篩選來源。 如基因工程抗體、基因重組免疫毒素。,,3.3 基因工程藥物生產(chǎn)的一般程序,獲得目的基因 ↓ 組建重組質(zhì)粒

13、 ↓ 構(gòu)建基因工程菌(或細(xì)胞) ↓ 培養(yǎng)工程菌（發(fā)酵）,,上游：實驗室階段,,,培養(yǎng)工程菌 ↓ 產(chǎn)物分離純化 ↓ 除菌過濾 ↓ 半成品檢定 ↓ 成品檢定包裝,下游：生產(chǎn)階段,Drug Resistance

14、 Gene Transferred by Plasmid,,,,,,Plasmid gets out and into the host cell,Resistant Strain,New Resistance Strain,Non-resistant Strain,Plasmid,mRNA,EnzymeHydrolyzingAntibiotics,Target Genes Carried by Plasmi

15、d,RestrictionEnzyme,RestrictionEnzyme,Target Genes,DNA Recombination,Transformation,Host Cells,,,Chromosomal DNA,Target Gene Recombination,Recombinant PlasmidTransformation,1 plasmid1 cell,Amplification and Screeni