人类基因组计划及生物制药展望

人类基因组计划及生物制药展望

杨亚军（200805035）法医学专业

关键词：人类基因组、生物技术、基因工程、生物制药、经济发展

摘要：20世纪90年代以后,生物技术产业发展迅速,为生物制药企业发展带来了机遇和挑战，特别是人类基因组计划的实施，使得生物医药的市场无比广阔。本文综述了生化药物和基因工程药物的发展历史与国内外的研究进展。基因工程诞生二十余年,运用于医药行业研制和开发基因工程药物,已取得长足进步。迄今为止,已有近一百个基因工程新药上市,并有数百种正在研制和开发中。可以预计,基因工程药物的发展具有强大的生命力。

在中国几个高增长、高收益的产业（生物制药、高端装备制造、新能源、ＩＴ产业、）中，生物制药始终是一个充满潜力的产业，虽然现在因为一些技术和政策的原因，中国的生物制药技术稍微有些落后，但是不可否认，生物制药的前景必然是可观的，成为２１世纪经济发展的支柱这一点的趋势确信是必然的。这不仅是因为生物制药会带来不可估量的社会效益和经济效益，更是因为这是一项真正以人的健康为本，以人的健康为依归的科技。

自２０世纪７０年代初基因工程问世以来，基因工程药物的研究与开发一直是发展最快和最活跃的领域。美国礼来公司于１９８２年首先利用重组ＤＮＡ技术合成了人胰岛素病投放市场，标志着生物工程药物时代的开始。迄今为止，已有５０多种基因工程药物上市，近千种处于研发状态，形成了一个巨大的高兴技术产业。

目前全世界的医药品已有一半是生物合成的，特别是合成分子结构复杂的药物时，它不仅比化学合成法简便，而且有更高的经济效益。

生物制药是21世纪新兴的支柱型产业,具有投入高、周期长、收益高、风险大等特点,识别生物制药企业的成功要素是投资人和管理者共同关心的重点问题。

半个世纪以来微生物转化在药物研制中一系列突破性的应用给医药工业创造了巨大的医疗价值和经济效益。微生物制药工业生产的特点是利用某种微生物以“纯种状态”，也就是不仅“种子”要优而且只能是一种，如其它菌种进来即为杂菌。对固定产品来说，一定按工艺有它最合适的“饭”—培养基，来供它生长。培养基的成分不能随意更改，一个菌种在同样的发酵培养基中，因为只少了或多了某个成分，发酵的成品就完全不同。如金色链霉菌在含氯的培养基中可形成金霉素，而在没有氯化物或在培养基中加入抑制生成氯化的物质，就产生四环素。药物生产菌投入发酵罐生产，必须经过种子的扩大制备。从保存的菌种斜面移接到摇瓶培养，长好的摇瓶种子接入培养量大的种子罐中，生长好后可接入发酵罐中培养。不同的发酵规模亦有不同的发酵罐，如

10吨、30吨、50吨、100吨，甚至更大的罐。这如同我们作饭时用的大小不同的锅。

我们吃的维生素、红霉素、洁霉素等，注射用的青霉素、链霉素、庆大霉素等就是用不同微生物发酵制得的。医药上已应用的抗生素绝大多数来自微生物，每个产品都有严格的生产标准。预测生物制药的研究进展，它将广泛用于治疗癌症、艾滋病、冠心病、贫血、发育不良、糖尿病等多种疾病。

生物药物是指运用微生物学、生物学、医学、生物化学等的研究成果，从生物体、生物组织、细胞、体液等，综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造的一类用于预防、治疗和诊断的制品。生物药物原料以天然的生物材料为主，包括微生物、人体、动物、植物、海洋生物等。随着生物技术的发展，有目的人工制得的生物原料成为当前生物制药原料的主要来源。如用免疫法制得的动物原料、改变基因结构制得的微生物或其它细胞原料等。生物药物的特点是药理活性高、毒副作用小，营养价值高。生物药物主要有蛋白质、核酸、糖类、脂类等。这些物质的组成单元为氨基酸、核苷酸、单糖、脂肪酸等，对人体不仅无害而且还是重要的营养物质。生物药物的阵营很庞大，发展也很快。

生物技术药物是用现代生物技术生产的一类特定药物,主要种类包括基因重组的细胞因子或生长因子、单克隆抗体、疫苗、基因治疗制剂和反义核酸等。

制药产业与生物医学工程产业是现代医药产业的两大支柱。生物医药产业由生物技术产业与医药产业共同组成。目前，各国、各组织对生物技术产业的定义和圈定的范围很不统一，甚至不同人的观点也常常大相径庭。生物医学工程是综合应用生命科学与工程科学的原理和方法，从工程学角度在分子、细胞、组织、器官乃至整个人体系统多层次认识人体的结构、功能和其他生命现象，研究用于防病、治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置和系统技术的总称。

制药是多学科理论及先进技术的相互结合，采用科学化、现代化的模式，研究、开发、生产药品的过程。除了生物制药外，化学药和中药在制药产业中也占有一定的比例。

医药生物技术产业是生物技术产业最重要的组成部分，占生物技术产业60%以上，而且生物技术在制药技术上的应用也最成熟。目前医药生物技术产品(包括基因工程药物、疫苗、生物诊断试剂等)的产值在医药产业中所占比例不足10%，但由于传统的新药研制方法难度越来越大，研制开发成本不断上升，成功率越来越低。因此，在世界较大的制药公司中，目前有70%的项目是使用生物技术开发。随着人类

基因组计划的完成，预计到20１２年，将会有更多应用生物技术制成的全新药品上市。21世纪，整个医药工业面临使用生物技术进行更新改造。

现代生物制药是具有较高关联度的高新技术产业现代生物制药是现代生物技术在制药工业中应用形成的，是集生物学、医学、药学的先进技术为一体，以组合化学、药学基因、蛋白组学、基因治病。功能抗原学、生物信息学、高通量筛选、基因组学等高新技术为依托的高新技术。

生物制药技术是21世纪极具潜力的高科技技术以及新兴产业。它的飞速发展为制药行业以及人们的健康保障带来了巨大的改变和影响。生物技术药物(biotech drugs)或称生物药物(biopharmaceutics)是集生物学、医学、药学的先进技术为一体,以组合化学、药学基因(功能抗原学、生物信息学等高技术为依托,以分子遗传学、分子生物、生物物理等基础学科的突破为后盾形成的产业。现在,世界生物制药技术的产业化已进入投资收获期,生物技术药品已应用和渗透到医药、保健食品和日化产品等各个领域,尤其在新药研究、开发、生产和改造传统制药工业中得到日益广泛的应用,生物制药产业已成为最活跃、进展最快的产业之一。

1990年美国政府启动了"人类基因组计划",投入30亿美元,用10年左右的时间将人类10万个基因的30亿个碱基对的序列和图谱测试及描绘出来,生物产业因此而呼之欲出。