生物技术药物与疫苗 PPT

• 另一方面，生物医药技术的研发投入不断增加。 以美国为例，生物医药研究研发领域的人均投 入为其他工业领域的10倍。
我国生物制药产业现状
• 据估算，我国生物制药的总体产业规模 仅为80亿元上下。具体为血液制品30亿 元、诊断试剂5亿元、生物基因药物15亿 元、生化制药30亿元。
• 近几年来我国生物药品市场的进口率趋 于下降，目前这个比率保持在3于预防疾病的疫苗有细菌性疫苗、病毒性疫苗和类毒素 疫苗。从疫苗的生产技术来说，疫苗分为传统疫苗和新型 疫苗两大类。 传统疫苗包括灭活疫苗、减毒疫苗和亚单位疫苗。灭活疫 苗是用致病的微生物或其代谢产物，接种到动物、鸡胚、 组织或细胞培养物中，经生长繁殖后，用化学（丙酮、甲 醛、酚等）或物理（加热、紫外线照射）等方法将病原体 杀死的疫苗，因此，又称为“死”疫苗。减毒疫苗是通过 适当方法，以降低毒性或无毒的全病原体为抗原的疫苗。 而用天然微生物的某些成分的亚单位作为疫苗的，称为亚 单位疫苗。
请同学们阅读课本“从生活中来”，并思考以下问题：
1、我国在这项研究中处于领先地位，国家的高度重视、科学 家的献身精神无疑是重要的因素。还有其他原因吗？
我国是SARS疫情的主要发生地，对于疫苗的研制具有别国所没 有的迫切性；同时在取得毒株、抗血清等方面拥有一定的便利 条件；我国在研制灭活疫苗方面拥有较强的科研和生产能力。
• 随着人们生活水平的提高（随之带来的是药品消费 能力的提高）加上生物制药企业市场销售网络的完 善及每年约1-2个新品种投入市场，预计生物制药业 每年保持20-25%的年增长速度是完全可能的，按此 测算，到2005年，我国生物制药的市场销售收入将 达到130-150亿元，毛利将达40-48亿元。
全球生物医药产业发展迅猛
• 生物药品的销售呈现较快的增长。上世纪90年 代以后，全球生物药品销售额以年均30%的速 度增长，这个速度大大高于全医药行业年均不 到10%的增长速度。
• 生物药品销售额占整个医药行业销售额的比例 不断提高，从1995年的不足4%提高到2000年 的9%。如2000年全球生物技术产品总额突破 600亿美元，年增长率超过20%，其中EPO和 CG-CSF的单品种销售额均超过10亿美元。
动物细胞（组织）培养
动物细胞（组织）培养
培养基：
状态 液体培养液（动物细胞生活的液体环境）
成分 葡萄糖（满足能量需求、作为细胞碳源） 氨基酸（合成蛋白质） 无机盐（重要的细胞组成物质） 维生素、动物血清等 （生长调节作用）
条件 恒温（ 动物细胞生长温度） 无菌条件（防止微生物污染）
动物细胞（组织）培养
生长特点：
（1）贴壁生长：培养瓶中的悬浮液细胞，紧贴培 养瓶内壁才能生长
（2）接触抑制：当培养瓶中内壁生长细胞彼此紧 密接触时，细胞不再分裂
动物细胞（组织）培养
应用：
（1）生产有重要价值的蛋白质产品 分泌性的蛋白质产品
（2）培养皮肤细胞用于移植
形成组织
（3）检测有毒物质
致癌致畸引起染色体数 目和结构改变
曾有专家预言，芯片技术、医
药和生物工程这三个领域将是21世 纪头30-40年发展最快的领域，是世 界经济发展的火车头。
生物技术药物
生物技术药物
一般是指利用DNA重组技术或其他生物技术生产的药物。
• 基因工程药物
• 酶工程药物
• 发酵工程药物
• 细胞工程药物
现实中的问题
请同学们阅读P84 “现实中的问题 ”及P85“基因工 程药物”，并简述基因工程技术生产药物的过程 。
细胞系：细胞株传到50左右不能再继续传代，部分细胞遗 传物质改变，具有癌变细胞的特点，可以在培养条件下无限制的 传代下去，这部分细胞称为细胞系
动物细胞融合
回忆植物细胞融合过程 中用了什么方法来促使 原生质融合？
物理法：电刺激，振荡 化学法：PEG
（聚乙二醇）
动物细胞融合
动物细胞的融合还 常常用到灭活的病 毒作为诱导剂
生物技术药物与疫苗
从社会中来
2003年的“非典”一定给大家留下了很深的印象吧。大家知
不知道“非典型肺炎”元凶是什么呢冠？状病毒
在SARS病毒全基因组的测序中发现，SARS病毒由一种相对稳定的RNA病毒 特有蛋白质和另外五种蛋白质组成。它在人体外一般存活数小时，但在人类排泄 物中存活长达4天，在零摄氏度时甚至可以无限期存活。
2、SARS疫苗用于人体临床研究还要经过有关伦理委员会的批 准，这是为什么？这是为了保障受试者的权益并确保试验的科 学性和可靠性。
这是为了保障受试者的权益并确保试验的科学性和可靠 性。受试者的权益、安全和健康必须高于对科学和社会利益 的考虑。SARS疫苗用于临床，要经过伦理委员会批准和与 受试者签定知情同意书，是保障受试者权益的主要措施。
（4）理论研究
培养正常或异常细胞用 于生理、病理、药理研究
动物细胞（组织）培养
几个概念：
原代培养：将动物组织用胰蛋白酶处理成单个细胞，配制 成一定浓度的悬浮液，放入培养瓶中在培养箱中培养的过程
传代培养：培养瓶中的细胞越来越多，用胰蛋白酶处理使 细胞从瓶壁上脱离下来，配制成悬浮液，分瓶培养的过程
细胞株：原代培养细胞传至10代左右就不容易传下去，细 胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞能存活传到40~50 代，这部分细胞称为细胞株
新型疫苗主要包括基因工程疫苗和核酸疫苗。
基因工程疫苗还包括基因亚单位疫苗、基因工程 载体疫苗、核酸疫苗、基因缺失活疫苗、合成肽 疫苗和抗独特型抗体疫苗。根据它们的基本特征， 也可分为活疫苗和灭活疫苗两大类。
利用基因工程技术制成的疫苗称为基因工程亚单 位疫苗，可归为灭活疫苗。例如，乙型肝炎抗体 疫苗，就是将乙肝抗原基因转入酵母或动物细胞， 通过细胞培养大量生产乙肝抗原，该抗原作为基 因工程疫苗用于乙型肝炎预防。人们甚至将乙肝 抗原基因转到西红柿中，经栽培，获得转乙肝抗 原基因西红柿，食用后可预防乙肝。
生物制药成果产业化出现“梗阻”
• 缺人才
由于生物技术专业化程度非常高，因此，在产业化 过程中需要既熟悉企业管理、又懂产业的“双料人 才”进行整体运作 。
• 缺诚信
诺贝尔生理及医学评委会主席Jan-AkeGustafsson 博士曾形象地比喻
• 缺监督－媒体 • 缺意识－科研投入意识和风险意识
发展的有利条件
乙肝疫苗 第一代乙肝疫苗，属血源疫苗，由无症状乙型肝炎表面抗原阳性者的血浆制备 而得。因提取工艺不同，疫苗所含成分也有一定的差别，但均含有22 nm小颗 粒乙型肝炎表面抗原。血源疫苗曾对防止乙肝流行发挥了重要作用，但是，疫 苗的成本高、生产周期长(65周)，还存在传播艾滋病和肝炎的潜在危险。
第二代乙肝疫苗，将编码乙型肝炎表面抗原的基因在哺乳动物细胞或酵母菌中 高效表达，得到乙肝基因工程疫苗，接种者中约有10%不产生应答反应；另有 5%～15%接种者属低应答者，低应答者不能获得完全保护作用。
（6）除菌过滤；（7）半成品检定；（8）包装
基因工程药物
• 干扰素的生产： 什么是干扰素？
传统方法：从人血液中的白细胞内提取 每300L血液才能提取1mg
基因工程：将干扰素基因转移到大肠杆菌中 每千克培养液可提取20-40 mg
干扰素口服无效，须注射给药，最初的主要作用是抗病毒， 后来发现其有很重要的免疫调节作用。
1. 我国生物制药产业与国外几乎是同时起步，差 距较小。
2. 我国具有一支接受过现代生命科学基础训练并 且从事过高层次研究的“海外军团”。据统计， 改革开放以来的32万名留学生中，学习生命科 学的接近60%。
3. 加入WTO后，跨国公司竞相在华建立研发基 地。
4. 国家出台了一系列政策，扶植生物制药产业， 地方政府也纷纷将生物制药确立为支柱产业。
5. 目前国家推行的药品生产强制认证制度也有利 于生物制药发展。
发展的前景
• 我国生物制药产业的增长速度逐年加快，2000年生 物制药的销售增长率达到21.6%，大大高于医药行 业的12%的增长速度。
• 目前我国能够生产21种生物医药，世界上销售额排 名前10位的生物医药中，我国能生产8种。
• 我国投入临床研究的生物医药项目有近150个，其 中有10种产品有望成为国家一类新药。
动物细胞融合
现在人们所说的生物药物，是泛指包括生物制品在内的生物
体的初级和次级代谢产物及生物体的某一组成部分，甚至整个生 物体用作诊断和治疗疾病的医药品。例如，从动、植物中提取生 化药物，利用微生物发酵或动植物细胞组织培养，转化生产的药 物。而生物技术药物，一般是指利用DNA重组技术，或其他生 物技术生产的药物，包括基因工程药物、酶工程药物、动植物细 胞工程药物等。其品种主要包括用于预防疾病的疫苗、疫情检测 和临床诊断的试剂、治疗疾病的药物等。当然，生物技术药物也 属于生物药物。
佐剂是能够增强抗原的特异性免疫应答的物质，它应该无毒、安全，并且 稳定，比如油制佐剂。
防腐剂是保证疫苗在储存期不会被微生物污染，防止造成严重问题的物质， 大多数是化学防腐剂。稳定剂是为保证作为抗原的病毒或其他微生物能够 存活和维持其免疫活性稳定的物质，往往都是糖类，如乳糖、山梨醇等。
另外，疫苗在制备时还需要加入适当的缓冲剂、盐类等无活性的成分。构 成疫苗的所有成分和含量必须不影响疫苗的效力、纯度和安全性，因此都 有严格的质量标准。
基因工程药物
干扰素生产车间
大家学习辛苦了，还是要坚持
继续保持安静
细胞工程药物
• 传统动植物药物具有高效、低毒、副作用 少的特点。
植物细胞（组织）培养 动物细胞培养
植物细胞（组织）培养
细胞培养的人参愈伤组织
植物细胞（组织）培养
悬浮细胞培养
提取纯化产物
药物制剂
脱分化：离体的植物器官、组织或细胞，在培养了一段时间后， 会通过细胞分裂，形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而 无规则，是一种高度分化的呈无定形状态的薄壁细胞。