生物技术药物.ppt

主要内容 基本概念 药物靶点 基因药物 重组药物 生化药物 生物产业 一、生物技术药物的基本概念 生物技术药物 天然生化药物：动物、植物、微生物来源的天然活性物质 基因工程药物：应用基因工程或蛋白质工程制造的重组活性蛋白、多肽及其修饰物、抗体、疫苗、连接蛋白、嵌合蛋白、可溶性受体等 基因药物：治疗基因、反义核酸和核酶等 合成或半合成生化药物 传统生物制药 传统的生物制药主要是指利用动物、植物、微生物等生物材料加工制成的含有某些或一组天然活性成分的复合制剂，或利用生物化学和免疫学原理，应用近代分离、纯化技术从生物体制取的具有针对性治疗作用的特异性单一活性成分。 但由于生物材料的来源、成本以及免疫原性等问题使生物药物和疫苗的制备和应用受到了限制。 现代生物制药 现代生物制药是指运用现代生物技术，从动物（包括人体）、植物和微生物中获得有实际应用价值的基因（如药源基因），或通过基因操作技术，得到具有更高药理活性的天然结构类似物或全新结构的基因，然后再将上述基因在体外培养的动物、植物和微生物细胞中，或直接在动物、植物体内进行大量表达而制备得到的生物活性更高、免疫原性降低、毒副作用更低的重组蛋白、疫苗、抗体和导向药物 现代药物发现模式的革命 传统药物发现模式和新药研究开发策略的基本特征是以天然产物的筛选为出发点，而现代药物发现模式和新药研究开发策略的主要特征是在阐明疾病发生机理和获得干预靶点的基础上再进行合理药物设计（rational drug design） 传统的药物发现模式 是从药源材料（动物、植物、微生物）中分离单一成分或组分，运用细胞和动物模型进行定向药理筛选或随机筛选，发现有活性的先导化合物，继而进行优化研究，再通过进一步药理筛选，确定候选药物，进行临床前试验和评估；目标候选药物还需通过各期临床研究，方可形成药物产品。 现代药物的发现模式 已发展到以疾病的发生、发展机理，药物的作用机理以及以药物靶点结构为基础的新药研究和开发的阶段。现代分子生物学理论和技术促进了药物新靶点的发现、药物作用新机理的阐明和新药的大规模筛选，将极大地提高和加快创新药物的研究水平和研发速度。 创新药物 创新药物是指在临床治疗中此前尚未应用的药物，可以是新品种、新剂型、新用途、新作用机制等。 1. 改变药物应用形式的创新药物 包括改变剂型、改变适应证、多种已知药物的复方制剂等。 2. 部分创新药物 这类药物通常是在已知作用机制、已知化学结构、已知药理作用以及已知临床疗效等信息的基础上研制的具有显著特点的新型药物。 在药理作用方面具有突出的优势，或药效优于已有药物，或不良反应小于已有药物，或代谢特点更利于临床应用； 药物本身具有一定的新颖性，包括药效分子的部分结构或药物组方有别于已知药物，或不在已知药物专利保护范围内，能够获得知识产权保护等。 3. 完全创新药物 所谓完全创新药物，是指在临床上至今尚没有应用的新药品种，其主要的药效分子的结构，或作用靶点，或作用机理等是全新的。完全创新药物有以下几种类型。 独特的作用机理 这类药物发挥药理作用的机理是全新的，不同于已知药物。随着生命科学的发展和对人体生理、病理过程认识的不断深入，特别是分子生物学技术的快速发展和应用，在阐明全新作用机制的基础上，发现调节这些过程或变化的药物已经成为可能。 新的作用靶点 根据新的作用靶点发现创新药物，实际上也是发现具有新作用机制的药物。人类基因组计划的完成和功能基因组学研究的进行，为寻找新的药物作用靶点提供了前所未有的有利条件。当今，寻找新的药物作用靶点已成为药物研究的重要内容。 新化合物：与已知药物比较具有全新的化学结构，属于创新药物新品种。 其他：除上述几种类型的全新药物外，还包括其他一些类型，如代谢方式不同而作用机制相同的药物。 二、药物作用靶点 寻找有效可行的干预靶点 选择适当的模型筛选 是指具有重要生理或病理功能，能够与药物相结合并产生药理作用的生物大分子及其特定的结构位点。 药物作用的靶点包括蛋白质（受体、酶、离子通道、抗原，等）、核酸、糖类及脂质等，以及由蛋白质与核酸、糖和脂等组成的复合物如核蛋白、糖蛋白、脂蛋白。 目前所发现的药物靶点约500个左右，主要针对蛋白质分子，如膜受体、酶、离子通道，其他的包括激素、核酸、核受体等 一种疾病可有多个药物作用的靶点 生长因子受体（阻断细胞对生长信号的反应） 癌基因和抑癌基因（增强抑癌基因转录和封闭癌基因开放） 耐药基因及其产物（提高肿瘤细胞对化疗、放疗的敏感性） 血管形成关键分子和途径（抗新生血管形成） 肿瘤转移关键分子和途径（抑制肿瘤转移） 某一靶点也可以是多种疾病共同的治疗靶点 环氧化酶-2是花生四烯酸转化成前列腺素途径中的一个关键酶，与炎症、肿瘤、阿尔茨海默病、动脉粥样硬化等密切相关，从而成为药物作用