5.2转基因动物制药课件.pptVIP

第四节 转基因动植物制药 基因工程药物3 个阶段: 其一是细菌基因工程，即把目的基因通过适当的改建导入大肠杆菌中，再通过细菌等原核微生物表达的目的蛋白作为药物; 其二是细胞基因工程药物，这是把人或哺乳动物的基因直接导入哺乳动物的细胞中，生产有生物活性的产品; 其三是利用转基因动物生产低成本、高活性的药物。 转基因动物生产药物不仅开辟了制药业的新纪元，而且它也是转基因动物研究最活跃的领域。 一、转基因动物 转基因动物是把外源基因导入动物的生殖细胞中，并整合该细胞后发育成为个体整合的外源基因，整合的外源基因又能影响其后代遗传的动物。 1、转基因动物的制作方法 原核注射法 外源基因微注射法 反转录病毒载体法（这是目前应用较为成功的方法） 精子载体法 YAC 介导法等 2、转基因动物制药的优点 设备简单、不耗能、无环镜污染 动物乳房生物反应器生产的药物，基本上是一个畜牧业过程。虽然饲养乳腺分泌药品的牛羊需要在特别洁净的环境中，但是原料生产成本几乎可以忽略不计。动物生产奶蛋白并不需要什么珍贵的原料，也不需要什么复杂的设备，不会消耗大量的能源。动物吃的是饲料，生产出的是高营养价值的动物蛋白。 3、转基因动物的应用领域 生物反应器：药用或食品蛋白的大量生产，即转基因动物制药； 疾病的动物模型：用于研究、药物筛选、药物治疗、毒物测试； 通过增加或删除基因来研究基因的功能、调控和发育，如癌基因、免疫系统等； 异种器官的移植； 家畜品种的改良。 二、转基因植物制药 1、转基因植物方法 利用土壤农杆菌介导转化法 用重组病毒感染植株 基因枪转化法 花粉管通道转化法 2、转基因植物在医药领域中的应用 利用转基因植物生产疫苗 用转基因植物生产药用蛋白 利用转基因植物生产抗体 * * 药用蛋白基因→表达细胞株→细胞核 转基因动物生产药用蛋白的基本过程 受体动物 供体动物→受精卵→无核受精卵→组装的核细胞→多细胞胚胎→假孕 动物→动物幼崽→雌性转基因动物→乳汁→药用蛋白 品种多、产量高、质量好 动物的乳房有强大的生产蛋白的能力。 1只绵羊1年可产奶300-500kg,奶中的蛋白质含量约占7%,折合每只绵羊1年可产奶蛋白20-30kg。 1只小的家兔，1年可以产奶20kg，奶中蛋白质含量高达10%，1年可产奶蛋白2kg。 生产周期短 目前一种新药从研制开发、通过新药审批、上市需要15～20年。 如果利用转基因动物乳腺生物反应器，新药上市约5年。如以动物生命的周期计算,转基因的羊从显微注射到泌乳的周期是18个月,而转基因牛只需要25～29个月。 生产成本低 国外的经济学家算过，用其他生产工艺(如哺乳动物细胞培养方法)来生产1g药物蛋白，成本需800～5 000美元，而利用转基因动物只需要0.02～0.50美元。 到20 世纪90 年代中期，国际上已成立了数十家转基因动物公司，转基因羊和猪的成功的实例有10 多种，生产出贵重的药用蛋白，如α1 - 抗胰蛋白酶、人红细胞生成素、乳铁蛋白、人血清蛋白、人血红蛋白、人的凝血因子Ⅸ、Ⅶ、抗凝血酶Ⅲ、胶原、血纤蛋白原、LAT - PA 、蛋白质L 、t PA 等。 植物的药物基因工程就是把重组的编码医用活性蛋白质、多肽和疫苗基因导入植物，使植物能够大量生产药用蛋白、食用疫苗等，植物体正在成为具有重要经济价值的异源蛋白的生产体系。