基因工程药物
基因工程药物概述
• 骨成型蛋白2（BMP-2）：促进骨质形成，治疗脊骨退行 性融合。
• 角化细胞生长因子-1（KGF-1）：促进上皮细胞移行及再 生，用于治疗化疗引起的重度口腔黏膜炎。
• 胰岛素样生长因子-1（IGF-1）：儿童IGF缺乏性生长不 良
联物上市（用于霍奇金淋巴瘤的治疗）
第二节、基因工程药 物的种类及应用现状
参考文献： ①美国食品药物管理局网站： Drags@FDA： ②中国国家食品药品监督管理局（SFDA）网站 ③胡显文在“基因工程药物与抗体药物研发与质量控制关键技术 研讨会”上的报告。
一、基因工程药物的种类
• 基因重组多肽及蛋白药物 • 核酸类重组药物 • 重组活载体药物
长因子） ：创伤、烧伤、眼科疾病等。
（四）我国CFDA2013年9月登记的进口重组 细胞因子类药物
• rhIFN α2a注射液：罗荛愫，Roferon-A：瑞士。 • PEG化rhIFN α-2a注射液：派罗欣，Pegasys，瑞士。 • PEG化rhIFN α-2b注射剂：佩乐能，Peg-Intron，新加
1、抗原结合位点：位于N段可变区。 2、补体结合位点： 位于IgG分子Fc段的CH2，可与补体结合。 3、Fc受体结合位点：位于IgG分子Fc段的CH3，可与IgG的
FcR结合。 4、母体胎盘结合位点：位于IgG分子Fc段的CH2，可与母体胎
盘滋养层细胞上的受体结合，介导IgG从母体一侧穿过胎 盘到达胎儿。
外源治疗性可溶性受体可与相应的膜受体竞争配体 而起到抑制作用，借此发挥治疗作用。
亚单位疫苗
• 用病原体上能够诱发保护性反应的蛋白 （而非完整病原体）生产的疫苗。
4 基因工程药物概述
4
1972年美国斯坦福大学的Berg获得了SV40和λDNA重组的 DNA分子 1973年美国斯坦福大学的Cohen 等人，将大肠杆菌R6-5质 粒DNA（含卡那霉素抗性基因）和大肠杆菌pSC101质粒 DNA（含四环素素抗性基因）重组后转化大肠杆菌，产生同 时表现出两种抗性的细菌。 Cohen与Boyer等合作，将非洲爪蟾编码核糖体的基因同 pSC101质粒构成重组DNA分子，并导入大肠杆菌，证实动 物基因进入了细菌细胞，并在细菌细胞中增殖和转录产生相 应的mRNA。
基因工程药物概述
1
名词解释：基因工程
基因工程是通过对核酸分子的插入、拼接和重组而实 现遗传物质的重新组合，再借助病毒、细菌、质粒或 其他载体，将目的基因转移到新的宿主细胞系统，并 使目的基因在新的宿主细胞系统内进行复制和表达的 技术。基因是DNA分子上的一个特定片断，因此基因 工程又称DNA分子水平上的生物工程，其主要研究任 务是有关基因的分离、合成、切割、重组、转移和表 达等。所以基因工程又称基因操作、基因克隆或DNA 重组等。
21
市场
欧美成熟市场占了71.4%，拉美及亚非市场虽然目前仅占 5.7%及12.7%，但其增长率分别为12.75和15%,远高于北 美1.9%的增长率。 IMS预测，药品支付者对医保体系的影响力更大，未来市 场增长的来源已经从欧美国家转移到新兴市场；在未来五 年内，新兴市场对利润的贡献将与与传统成熟市场平分秋 色。 制药业巨头已经在新兴市场投入多年，投资范围不仅限于 大家普遍看好的“金砖四国”（巴西，俄罗斯，印度，中 国），还进一步扩展到沙特阿拉伯、越南、智力、委内瑞 拉、马来西亚、泰国、土耳其和墨西哥等国家。
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制药巨头的并购
基因工程药物市场分析
基因工程药物市场分析在当今的医疗领域，基因工程药物正以惊人的速度发展，并逐渐成为治疗多种疾病的重要手段。
基因工程药物是指利用重组 DNA 技术生产的蛋白质、多肽、酶、生长因子、疫苗和单克隆抗体等药物。
随着科技的不断进步和人们对健康需求的日益增长，基因工程药物市场呈现出一片繁荣景象。
一、基因工程药物市场的规模与增长趋势近年来，全球基因工程药物市场规模持续扩大。
据相关数据显示，过去几年间，该市场以两位数的年增长率迅速发展，预计在未来几年仍将保持强劲的增长态势。
这一增长主要得益于以下几个因素：首先，人口老龄化加剧，慢性疾病的发病率不断上升，如癌症、心血管疾病、糖尿病等。
这些疾病往往需要长期的治疗和管理，而基因工程药物为患者提供了更精准、更有效的治疗选择。
其次，科技的进步使得基因工程技术不断完善，生产成本逐渐降低，药物的研发和生产效率大大提高。
再者，人们对医疗保健的重视程度不断提高，愿意为高质量的治疗药物支付更高的费用。
二、基因工程药物的主要类型及应用领域基因工程药物涵盖了多个类型，其中包括重组蛋白药物、基因治疗药物和单克隆抗体药物等。
重组蛋白药物是目前市场上最为常见的基因工程药物之一，如胰岛素、生长激素、干扰素等。
这些药物在治疗糖尿病、生长发育障碍、免疫性疾病等方面发挥了重要作用。
基因治疗药物则是通过将正常基因导入患者体内，以修复或替代缺陷基因，从而达到治疗疾病的目的。
目前，基因治疗在遗传性疾病、肿瘤等领域取得了一定的突破。
单克隆抗体药物具有高度的特异性和靶向性，能够精准地作用于病变细胞或组织。
在肿瘤治疗、自身免疫性疾病治疗等方面展现出了显著的疗效。
基因工程药物的应用领域广泛，不仅在肿瘤、心血管疾病、神经系统疾病等重大疾病的治疗中发挥着关键作用，还在罕见病的治疗方面带来了新的希望。
三、市场竞争格局基因工程药物市场竞争激烈，主要参与者包括大型制药企业、生物技术公司和新兴的创新药企。
大型制药企业凭借其雄厚的资金实力、强大的研发团队和广泛的销售渠道，在市场中占据重要地位。
基因工程药物
20
表达蛋白在细胞中的稳定性－－防止蛋白降解
①融合蛋白表达系统：封闭了水解酶作用位点，增加稳定性。 ②分泌蛋白表达系统：分泌到细胞周质、培养基中 ③包涵体表达系统：难溶性的沉淀复合物,不易被宿主蛋白
形成原因：聚合物的不相容性，即聚合物分子的空间阻 碍作用，无法形成均一相。
双聚合物：聚乙二醇(PEG)/葡聚糖(Dx)。该系统上相富 含PEG，下相富含Dx；
27
5、反胶团萃取： ➢ 反胶团：是表面活性剂分散在连续的有机溶剂中，自发
形成的纳米尺度的一种聚集体。
28
8.2.3.2 基因重组蛋白的纯化方法－－进一
定反应的有机分子； ②它们的作用力很强，很低的浓度就能引起很强的反应； ③它们都是短命的，在细胞中不能积累，很快就会被破坏。 • 激素都是有特异性的，只对某种或某几种细胞有效，具
有接受相应激素的特异受体。
35
36
8.3.1.1 胰岛素（ insulin ）
概况：动物胰脏胰岛的β细胞以前胰岛素原形式合成→ 跨膜运输后成胰岛素原→高尔基体内形成成熟胰岛素。
• ③酵母发酵产生前胰岛素原。
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已上市的基因工程胰岛素药物
1、重组人胰岛素：Humulin、Novoli 2、重组人胰岛素类似物：赖脯胰岛素 Humalog，作用快 3、甘精胰岛素：Lantus 4、门冬胰岛素：Novolog：速效
Humulin
Humalog
40
曾经的II型糖尿病治疗药物
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种类 产生细胞 α-干扰素 白细胞
IFN-α1b
基因工程药物的质量控制
建立严格的安全性监管体系，对基因工程药 物的生产、储存、运输和使用进行全程监管 ，确保安全可控。
保证药物的稳定性
稳定性评估
对基因工程药物的物理、化学和生物学稳定性进行评 估，确保药物在储存和使用过程中保持稳定。
稳定性检测
定期对基因工程药物进行稳定性检测，包括效期稳定 性、温度敏感性等方面的检测。
02
蛋白质表达水平检 测
利用免疫学和质谱技术，检测基 因工程药物中蛋白质的表达水平 ，评估其生物活性。
03
杂质与污染物检测
通过色谱、质谱和其他生化技术 ，对基因工程药物中的杂质、污 染物和残留物进行检测和控制。
分析技术
生物信息学分析
利用生物信息学方法，对基因工程药物的基因序列、蛋白质结构和 功能进行深入分析，预测其药理和毒理作用。
质量管理体系建立
建立完善的质量管理体系，确保基因工程药物的生产、质控和分析过程符合质量标准和 法规要求。
持续改进与优化
通过对生产和分析过程的监控与评估，持续改进和优化基因工程药物的质量保证体系。
06
CATALOGUE
基因工程药物质量控制的发展趋势与展望
质量控制技术的发展趋势
自动化与智能化
随着技术的进步，基因工程 药物的质量控制正逐步实现 自动化和智能化，提高检测
VS
质量控制部门
负责制定和执行质量控制计划，对基因工 程药物的生产过程和产品进行全面监控， 确保符合国家法规和标准以及企业内部标 准和规范的要求。
05
CATALOGUE
基因工程药物质量控制的方法与技术
检测方法
01
基因序列检测
通过DNA测序技术，对基因工程 药物的基因序列进行准确检测， 确保其与预期序列一致。
基因工程药物的生产原理及其应用
基因工程药物的生产原理及其应用基因工程药物是指通过对生物体基因进行改变和调控，利用重组DNA技术将特定基因引入到宿主细胞中，并使其表达和产生药物或相关物质。
其生产原理主要包括基因克隆、基因转染和表达、纯化和制备等步骤。
基因工程药物在医学和农业等领域有广泛的应用。
基因克隆是指在实验室中将感兴趣的基因从一些生物体中分离出来，并经过PCR扩增放大数量。
首先，需要从组织样本或细胞中提取RNA或DNA，然后使用逆转录酶将RNA转录成cDNA。
接下来，利用PCR技术，可合成DNA片段并扩增目标基因。
目标基因经PCR扩增后，可以经过限制酶切、连接质粒、转化大肠杆菌等步骤，将其插入到表达载体中。
基因转染和表达是将目标基因导入宿主细胞中，并使其能够正确表达目标蛋白。
在此步骤中，可以选择合适的宿主细胞，如大肠杆菌、酵母菌、哺乳动物细胞等。
通过合适的方法，如热激转化、电击转化、病毒载体等，将表达载体转染给宿主细胞。
在转染过程中，可利用启动子、终止子、报告基因和选择标记基因等元件来控制目标蛋白的表达、纯化和定位。
纯化和制备是将目标蛋白从宿主细胞中提取并纯化出来，应用于制备基因工程药物。
首先，需要打破细胞膜，使目标蛋白释放出来。
接着，可利用离心、过滤、层析、电泳等技术手段来纯化出目标蛋白。
最后，对纯化出的蛋白进行浓缩、冻干、质保等处理，以获得高纯度和稳定性的基因工程药物。
首先，在医学领域，基因工程药物可用于治疗遗传性疾病和癌症等重大疾病。
例如，基因工程药物可用于治疗白血病、早产儿视网膜病变等重要疾病。
基因工程药物可以根据患者的个体差异和基因型，定制出个别患者所需的个体化治疗方案，提高疗效和减少副作用。
其次，在农业领域，基因工程药物可应用于农作物的改良和生产。
基因工程药物可将抗虫基因、抗病基因等插入植物基因组中，使农作物具有抗虫害、抗病害、耐逆境等特性。
这样可以减少对农药的使用，提高作物的产量和质量。
此外，在环境领域，基因工程药物也可以应用于生物清洁技术和污染物降解。
基因工程药物
§-4 实 例
糖尿病： 糖尿病是个历史悠久的慢性代谢性疾
病，有文字记载的历史已有上千年。但 对糖尿病病因的了解和治疗上有实质上 的进展还不到一百年。
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胰岛素与糖尿病：
胰岛素的发现对改变糖尿病患者的命 运及揭示糖尿病的病因及相关影响因素 意义重大。
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胰岛素的结构
S
S
GLYILEVALGLUGLNCYSCYSTHRSERILECYSSERLEUTYRGLNLEUGLUASNTYRCYSASN
A链
S
S
S
S
B链
PHEVALASNGLNHISLEUCYSGLYSERHISLEUVALGLUALALEUTYRLEUVALCYSGLYGLUARGGLYPHEPHETYRTHRPROLYSTHR
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人胰岛素的一级结构
胰岛素的两个肽链分别为21个氨基酸组 成的A链和30个氨基酸组成的B链，氨基酸排 列有种属差异。
即先合成人胰岛素 的前体，即胰岛素 原，再用酶切除C肽 而制备人胰岛素。
C肽 A链
B链
44
合成人胰岛素原的DNA
引入大肠杆菌K-1 2 株，生成与色氨酸合成
酶相连的人胰岛素原
以溴化氰切断、 纯化
在β-巯基乙醇存在下使胰岛素原分子折叠，在正
确的位置 形成二硫键
精制
用胰蛋白酶切断C 肽、用羧肽酶B除去B链C
46
以酵母菌为宿主细胞进行合成人胰岛素。
47
48
28
③小规模试验的情况下原本是安全的供 体、载体、受体等实验材料，在大规模 生产时完全有可能产生对人和其它生物 及其生存环境的危害。
29
④在短期研究和开发利用期间内是安全 的基因工程药物很可能在长期使用后产 生无法预料的危害。 后两种情况一旦 发生，将会是不可逆的。
基因工程药物制造方案
基因工程药物制造方案引言基因工程技术是一种革命性的生物技术，已经在医药领域取得了巨大的成功。
基因工程药物是通过改变生物体内的基因来生产具有特定功能的蛋白质药物。
相比传统的化学合成药物，基因工程药物拥有更高的效力和更低的副作用，因此备受关注。
本文将介绍基因工程药物的制造方案，包括药物的设计、基因的克隆、表达和纯化、药物的质量控制等方面。
一、药物设计药物设计是基因工程药物制造的第一步。
在药物设计阶段，需要确定目标蛋白质的结构和功能，并选择合适的基因工程技术来生产目标蛋白质。
在药物设计阶段，需要考虑以下几个方面：1. 目标蛋白质的功能和结构：确定目标蛋白质的功能和结构是药物设计的关键。
需要了解目标蛋白质在生物体内的作用和对疾病的影响，以及其结构特征，以便选择合适的基因工程技术。
2. 基因选择：选择合适的基因作为目标蛋白质的表达基因。
通常选择来源于人或其他生物的基因，并通过改造使其在表达宿主中表达出目标蛋白质。
3. 蛋白质的功能改造：有时，原始的蛋白质结构和功能不符合药物的要求，需要通过改造蛋白质的氨基酸序列来优化其功能。
二、基因的克隆基因的克隆是基因工程药物制造的关键步骤。
通过基因克隆技术，可以将目标基因插入到适当的表达宿主中，从而实现目标蛋白质的高效表达。
基因克隆的步骤通常包括以下几个方面：1. 基因的克隆：通过PCR、酶切、连接等技术，可以将目标基因从源DNA中扩增，并插入到适当的表达载体中。
2. 表达载体的构建：表达载体是用来在表达宿主中表达目标蛋白质的工具。
通过将目标基因插入到表达载体中，可以实现基因的高效表达。
3. 载体转化：通过转化技术，将构建好的表达载体导入表达宿主中，从而实现目标基因的表达。
三、表达和纯化在目标基因插入表达宿主后，需要对目标蛋白质进行表达和纯化。
表达和纯化是基因工程药物制造的关键步骤，影响药物的质量和效力。
表达和纯化的步骤通常包括以下几个方面：1. 表达和识别：通过识别标签、抗体标记等技术，可以检测目标蛋白质在表达宿主中的表达情况，并进行识别和分离。
基因工程制药
基因工程制药基因工程制药是指利用生物技术手段，通过基因克隆、遗传工程、细胞培养等技术制备的药物。
相比传统的制药技术，基因工程制药具有高效、精准、无毒副作用等优点。
本文将从基因工程制药的概念、制备过程、应用、发展现状等方面进行介绍。
一、基因工程制药的概念基因工程制药是指利用遗传工程技术，将DNA序列插入到细胞内，使细胞能够表达人类所需的有效蛋白质，从而制备出符合医疗需求的药物。
基因工程制药的研发已成为制药业的重要领域，具有广阔的市场前景和潜力。
二、基因工程制药的制备过程基因工程制药的制备过程包括基因选择、基因克隆、载体构建、转染细胞、发酵培养和纯化等步骤。
1、基因选择基因工程制药的制备过程首先要选择适合人体治疗的基因，可以是已知的治疗目标基因，也可以是新发现的疾病相关基因。
2、基因克隆基因克隆是将目标基因从DNA分子复制到载体上的过程。
其中包括PCR扩增、酶切、连接和转化等步骤，最终得到包含目标基因的重组载体。
3、载体构建为了使目标基因的表达量达到较高水平，需要将目标基因克隆到适合的载体中。
典型的载体包括质粒和病毒。
4、转染细胞将重组载体转染到宿主细胞中，宿主细胞将目标基因表达成蛋白质。
常用的宿主细胞有哺乳动物细胞和真菌等。
5、发酵培养将转染后的细胞进行大规模培养，加入培养基和营养成分，进行培养和生长。
由于基因工程制药药物的生产量较大，通常采用发酵技术进行生产。
6、纯化将发酵得到的药物纯化出来，使其达到医药级别要求。
通常采用多种分离纯化技术，如超滤、离子交换和透析等，得到纯度高、活性好的药物制剂。
三、基因工程制药的应用基因工程制药已经广泛应用于多种疾病的治疗中，如慢性病、肿瘤、代谢性疾病和遗传性疾病等。
其中常见的基因工程制药药物有类风湿关节炎药物、肿瘤靶向药物、生长激素、重组人胰岛素和重组人血小板等。
1、类风湿关节炎药物抗肿瘤类药物通过影响免疫系统来治疗类风湿关节炎。
这些药物通常在类风湿关节炎患者无法耐受非甾体类抗炎药物和光合作用药物时使用。
基因工程药物
基因工程药物的成功案例
胰岛素
基因工程技术改变了胰岛素的 生产方式，使得糖尿病患者得 以获得更好的治疗。
基因修复疗法
新型疫苗
基因工程药物被用于治疗一些 遗传性疾病，如囊性纤维化等， 为患者带来希望。
基因工程技术的应用推动了新 型疫苗的研发，并在防控传染 病方面发挥重要作用。
展望基因工程药物的未来发展
基因工程药物的应用领域
基因工程药物在治疗癌症、遗传性疾病、免疫系统疾病等方面显示出巨大潜力。它们可以提供个性化治 疗、改善药物疗效和减少药物副作用。
基因工程药物的作用机制
1
基因表达调节
通过改变特定基因的表达水平，调节相关蛋白质的产生，实现治疗效果。
2
基因修复
修复或替代病人体内存在的缺陷基因，恢复基因功能，治疗疾病。
3
基因靶向治疗
利用基因工程技术将药物精确送到病变部位，减少对健康组织的伤害，提高治疗 效果。
基因工程药物的研发流程
目标选择
确定治疗的靶点，研究相关基因。
药物验证
在细胞和动物模型中验证药物的疗效和安全 性。
药物设计
设计药物分子，确保药物能够准确作用于目 标区域。
临床试验
进行多阶段的临工程药物
基因工程药物是通过人工干预基因表达来治疗疾病的创新药物。本演示将介 绍基因工程药物的概述和应用领域，并探讨其作用机制、研发流程、优势和 挑战，成功案例以及展望未来发展。
基因工程药物的定义与概述
基因工程药物是采用基因工程技术，通过改变人体基因表达来治疗疾病的药物。它们可以校正基因缺陷、 增加或减少特定蛋白质的表达水平，实现精确有针对性的治疗。
随着技术的进步和科学的发展，基因工程药物将在个性化治疗、癌症治疗、 基因修复等领域展现更广阔的前景，为人类健康带来更多福音。
基因工程药物制备技术
展望未来
未来的基因工程技术将应用于多个领域，如精准医疗、基因诊断、基因治疗、环保等领域。然而，并不是所有 的技术都有良好的应用前景和市场热度，仍需进一步完善及规范相关政策。
行业趋势
生产效率的大幅提高，使得药品的成本大幅降低， 提高竞争力。
技术挑战
基因工程技术虽然应用广泛，但同时也面临着困难， 如治疗安全性、群体适应性等问题。
基因检测技术
通过基因检测技术，将药物生产的目标提取并分离进行高通量筛选，从而提高生产的效率和得率。
PCR技术
多轮扩增技术，能够迅速构建 药物生产工艺。
电泳技术
快速分离目标基因，用于筛选 优质表达菌株。
高通量测序技术
用于对基因库进行大规模筛选， 大大提高药物筛选的效率。
基因编辑技术
Байду номын сангаас
基因编辑技术有望帮助生物制药企业更加精准地制备治疗癌症、心脏病等疾病的基因工程药物。
基因克隆
根据目标序列设计引物，对基因组进行克隆。
菌株筛选
将基因组片段转录为RNA，筛选出表达特定基因的 菌株。
表达精制
培养表达基因的菌株，分离与提取目标蛋白。
制剂制备
对目标蛋白进行制剂，制备存储和使用药品形式。
基因工程药物的临床应用前景
基因工程技术的应用将对药物研发和治疗领域产生重大影响。基因工程药物不仅可以治疗各种疾病，而 且还可以帮助企业创造出更具竞争力的全新药品。
生物制药技术的优势
相较于传统化学合成药物，生物制药药品在高效、低副作用、易清除等方面具有得天独厚的优势。
安全性高
不含化学物质残留，对人体影响非常小。
易于控制剂量
无需进行提纯、精馏等方法，制备流程简单，容易掌握。
基因工程药物名词解释
基因工程药物名词解释基因工程药物是指通过基因工程技术获得的药物。
基因工程是一种利用生物工程技术，通过改变或修饰生物体的遗传物质来实现对生物体的改造和利用的方法。
而基因工程药物就是通过对遗传物质的修改和改变来获得的药物。
基因工程药物包括基因治疗药物、重组蛋白药物和抗体药物等。
基因治疗药物是通过将修饰后的基因导入到患者体内，以达到治疗疾病的目的。
这种药物的作用机制是通过修复或改善患者的异常基因表达或功能，从而恢复或改善患者的疾病状态。
基因治疗药物的应用领域包括遗传性疾病、癌症等。
重组蛋白药物是通过基因工程技术获得的蛋白质药物。
这种药物的制备过程是将目标基因导入到表达系统中，经过表达、纯化和制剂等步骤获得纯化的蛋白质药物。
重组蛋白药物的应用领域非常广泛，包括生长因子、激素、抗凝血药物等。
抗体药物是利用鉴定具有特异性结合能力的抗体获得的药物，也可以通过基因工程技术获得。
这种药物的作用机制是通过与靶标物质结合，阻断其功能，以达到治疗疾病的目的。
抗体药物的应用领域包括肿瘤、免疫性疾病等。
基因工程药物的研发和生产过程需要依靠多种技术手段，包括基因克隆、原核/真核表达、蛋白质纯化和药物制剂技术等。
与传统药物相比，基因工程药物具有更高的特异性、更低的毒副作用和更好的疗效，成为了现代药物研发的重要突破口。
尽管基因工程药物具有诸多优势，但其研发和生产过程需要严格的控制和监管。
在研发和临床应用过程中，需考虑到基因的安全性、治疗效果的验证和临床试验等问题。
基因工程药物的成功开发和应用，不仅需要融合多学科知识和技术，还需要加强监管和规范，以确保其安全、有效地应用于临床。
基因工程药物的概念
基因工程药物的概念《基因工程药物到底是啥玩意儿》嘿，大家好呀！今天咱来聊聊一个挺玄乎的东西，叫基因工程药物。
咱先从一件小事儿说起哈。
我有个朋友，他家有只小狗，特别可爱，叫毛毛。
有一阵子毛毛生病了，整天没精打采的，可把我朋友急坏了。
带去宠物医院一看，医生说毛毛得的这个病还挺麻烦，一般的药不太好治。
然后医生就提到了基因工程药物。
当时我朋友就懵了，啥是基因工程药物啊？其实啊，简单来说，基因工程药物就是利用基因技术制造出来的药。
这就好比是个超级厉害的魔法，能让一些原本很难得到或者效果不太好的药物变得超级厉害。
你想想看啊，基因就像是一个生物的密码本。
咱通过一些高科技手段，把这个密码本给研究透了，然后就能按照我们的想法去改造它。
就好像我们是超级建筑师，能按照我们的设计图去搭建一个全新的东西。
比如说哈，有些病是因为我们身体里缺少某种特定的蛋白质或者物质导致的。
那基因工程药物就能通过改变基因，让我们的身体大量生产出这种需要的东西，来对抗疾病。
这多牛啊！再回到毛毛的事儿上，医生给毛毛用了一种基因工程药物，嘿，你还别说，没几天毛毛就又活蹦乱跳的了。
这基因工程药物啊，可真是个神奇的东西。
它就像是一个隐藏在科学界的秘密武器，能帮我们攻克很多以前觉得很难的疾病。
而且哦，随着科技的不断发展，基因工程药物的种类也越来越多。
以后说不定啥病都能找到对应的基因工程药物来治呢。
咱再想想，如果以后我们能随便改造自己的基因，那岂不是想变多漂亮就变多漂亮，想多强壮就多强壮？哈哈，当然啦，这只是我随便想想，真要这么干肯定会有很多问题。
总之呢，基因工程药物这个概念虽然听起来挺高深莫测的，但其实就是科学家们用高科技手段来给我们制造治病的好药。
就像毛毛生病好了一样，都是基因工程药物的功劳。
以后啊，咱可得多了解了解这些高科技的东西，说不定啥时候就能派上大用场呢！好啦，说了这么多，相信大家对基因工程药物也有了一定的认识啦。
咱下次再聊点别的有趣的事儿哈！。
基因工程药物
工程菌
• 用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类细胞株系一 般称为“工程菌”。
.
目录
六6 采取的措施 五5 基因工程药物的安全性及质量
检控 四4 基因工程药物的技术路线 三3 基因工程药物的特点 二2 利用微生物生产药物的优越性 一1 基因工程药物的种类
.
一、基因工程药物的种类
• 基因重组多肽及蛋白药物 • 核酸类重组药物 • 重组活载体药物
• 可溶性受体和黏附分子：可溶性补体受体Ⅰ型 • 其他：血红蛋白、白蛋白等。
.
细胞因子药物 如：
• 干扰素
• 白细胞介素
• 具有干扰病毒感染和复制的 低分子可溶性糖蛋白。
• 由白细胞产生并主要介导白细胞 间相互作用的细胞因子命名为白 细胞介素（interleukin， IL）。已 发现33种，IL-1~IL-33。
• 功能：刺激免疫细胞增殖、免疫 调节（抑制或增强）、促进炎症 等作用。
.
2.核酸类重组药物
• 利用重组核酸进行疾病防治的药物。 • DNA疫苗（ DNA vaccine ）：是把编码病原体保护性抗原的基因连
接到真核表达载体上，用重组载体制成的疫苗。又称为基因疫苗 （genetic vaccine）、核酸疫苗（nucleic acid immunizaiton）等。
.
3.重组活载体药物
• 将编码病原体有效抗原的基因插入无致病性的活病毒（如痘病毒 疱疹病毒、腺病毒等) 或细菌（沙门氏菌、结核杆菌)基因组，利 用重组病毒或重组细菌制成的疫苗。也称为重组活疫苗。
.
二、利用微生物生产药物的优越性
• 微生物种类多，品种齐全； • 微生物生长繁殖快，生长周期短，产量高； • 培养方法简单，原料来源丰富，价格低廉，经济效益高，并可以
基因工程药物
细胞培养技术
细胞株的选择
选择适合表达目的蛋白的细胞株，如大肠杆菌、酵母、哺乳动物 细胞等。
细胞培养条件的优化
调整培养基成分、温度、pH值等参数，优化细胞生长和蛋白表 达条件。
细胞扩增与蛋白表达
在优化后的培养条件下，扩增细胞并诱导目的蛋白的表达。
干细胞治疗
利用基因工程手段对干细胞进行改造和优化，提高其治疗效果和安全性，常用 于治疗遗传性疾病、组织损伤和退行性疾病等。
05
基因工程药物在临床应用中的优势 与挑战
个性化治疗方案设计
01
02
03
精准医疗
基因工程药物可以根据患 者的基因信息，设计个性 化的治疗方案，实现精准 医疗。
预测药物反应
通过分析患者的基因变异 ，可以预测其对特定药物 的反应，从而避免不必要 的用药和副作用。
06
基因工程药物市场前景预测与行业 发展趋势分析
市场规模增长趋势预测
随着基因测序技术的不断发展和成本降低， 基因工程药物市场规模将持续增长，预计未 来几年将保持高速增长态势。
新兴市场如亚洲、非洲等地区的医疗需求增 长，将带动全球基因工程药物市场的进一步 扩张。
随着个性化医疗和精准医疗的兴起，基因工 程药物将更广泛应用于罕见病、肿瘤等领域 ，进一步推动市场规模扩大。
政策法规与行业标准
政策法规
各国政府对基因工程药物的研发、生产、销售和使用都有严 格的法规监管，包括药品审批、生产质量管理规范（GMP） 认证、临床试验管理等方面。
行业标准
国际药品监管机构如FDA、EMA等制定了一系列基因工程药 物研发和审批的技术标准和指南，为药物的研发提供了规范 和指导。此外，行业组织也制定了相关标准，如生物类似药 的评价标准等。
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动物活体表达系统-乳腺生物反应器
❖ 基本方法是：将药用蛋白质基因连接到乳汁蛋白质基因的调节元件下游，然后将连接产物显微注 射到哺乳动物受精卵或胚胎干细胞，当转基因胚胎长成个体后，在泌乳期药用蛋白质基因表达， 从动物乳汁可获得基因工程药物。
❖ 优点：1)采用乳汁蛋白质基因的调节元件调控药物基因的表达, 具有组织特异性，基因表达限于乳 腺组织； 2)表达产物不断随乳汁排出体外, 产量高；3)与原核细胞表达系统比较，乳腺细胞具有 蛋白质修饰功能，表达产物具有稳定的生物活性；4)蛋白质提取、纯化简单。
确定研制基因工程药物的技术路线 ❖ 基本技术路线1：获得具有预防和治疗作用的蛋白质的基因 组
入表达载体 受体细胞高效表达 动物试验 临床试验 申报 新药证书
❖ 基本技术路线2：基因组未知功能的人类基因全长cDNA群 组入表达载体受体细胞瞬间表达功能初筛功能验证重组 蛋白表达体内外药效分析临床前研究临床验证申报新药 证书
在经济效益方面，应用转基因动物—乳腺生物反应器技术来制造基因药物也是一种可以获取巨额 经济利润的新型产业。
英国罗斯林研究所研制成功的转基因羊，其乳汁中含有抗胰蛋白酶，可治疗肺气肿病。这种病 在北美比较常见，病人以前只能依赖于注射人的抗胰蛋白酶做替代疗法， 价格昂贵，而现在用转基 因羊来生产，每升这种羊奶可售6000美元。
外源基因在血液中表达的转基因动物叫血液生物反应器。大家畜的血液容量较大，利用动物血 液生产某些蛋白质或多肽等药物己取得了一定进展。外源基因编码产物可直接从血清中分离出来， 血细胞组分可通过裂解细胞获得。
动物活体表达系统-动物膀胱生物反应器
外源基因在膀胱中表达的转基因动物生物反应器,叫动物膀胱生物反应器。膀胱尿乳头顶端表面可表 达一组尿血小板溶素的膜蛋白，这种蛋白在膀胱中表达具有专一性，而且它的基因是高度保守的, 将外源基因插入5′端调控序列中，就可以指导外源基因在尿中表达。
❖ 特点是：能将基因表达的产物的作用局限于病变组织周围，从而使治疗更具针对性；只要转化细 胞不被清除，转化的式因不被抑制，基因表达的产物就可以持续发挥作用。
基因工程药物的特点
❖ 从根本上解决了某些药物的生物原料 ❖ 适应证不断延伸 ❖ 技术含量高 ❖ 加速疑难病症新药物的开发
二、研制基因工程药物的关键技术
如荷兰的GenPharm公 司用转基因牛生产乳铁 蛋白，预计每年从牛奶 生产出来营养奶粉的销 售额是50亿美元。
存在问题
❖ 1)由于药物基因随机整合的位置效应会引起的表达不稳定性； ❖ 2)对乳汁中蛋白质基因表达的调控机制有待深入了解，尤其是时空特异性表达及激素诱
导性表达等问题须进一步探索。
动物活体表达系统-动物血液生物反应器
❖ 缺点：用转基因动物细胞生产药物成本昂贵。
动物活体表达系统-转基因动物
转基因动物是指通过实验方法，人 工地把外源基因导入动物的受精卵（或 早期胚胎细胞），使外源基因与动物本 身的基因组整合在一起，因而外源基因 能随细胞的分裂而增殖，并能稳定地遗 传给下一代的一类动物。
1982年，R.D.Palmiter等科学家将金属硫蛋 白基因的启动子和大白鼠生长激素基因拼接 成融合基因，把这种基因导入小白鼠的受精 卵，再将这一受精卵移植到一借腹怀孕的母 鼠体内，生下来的小鼠比正常小鼠体格大一 倍，称为“巨鼠”。
1、转基因植物—抗虫
Bt毒蛋白
我国的转基因抗虫棉就是转入了 基因培育出来的。因为用化学农药防治害虫最大的危害
是
，因此可将具有杀虫活性的基因导入到农作物中。
基因工程药物
1
基因工程药物概论
基因工程药物含义 ❖ 基因工程药物是指采用基因工程技术研制的，能预防和治疗某种疾病但含量极微而难以
用传统方法制取的特殊药物。
一、基因工程药物种类
蛋白
细胞因子药物 蛋白类激素 溶血栓药物
治疗用A药物 反义RNA药物
RNAi药物 核酶
❖ 治疗用酶：超氧化物歧化酶、羧肽酶、尿酸氧化酶、葡糖脑苷脂酶、脱氧核糖核酸酶和胸苷激 酶等。
❖ 可溶性受体和黏附分子：可溶性补体受体Ⅰ型 ❖ 其他：血红蛋白、白蛋白等。
核酸类药物
❖ 核酸类药物主要是在核酸水平(DNA和RNA)上发挥作用，它通过纠正突变的基因并使之重新获得 适当的功能来治疗或预防疾病。
植物表达系统
❖ 以植物作为基因工程药物表达的受体系统，目前主要用于研制转基因植物疫苗。 ❖ 利用转基因植物生产基因工程疫苗，是将抗原基因导入植物，让其在植物中表达，人或动物摄
入该植物或其中的抗原蛋白，以产生对某抗原的免疫应答。转基因植物生产疫苗的研究主要集 中在烟草、马铃薯、蕃茄、香蕉等植物。 ❖ 利用植物受体系统表达一般蛋白质药物的研究也已开始，目前我们所认识到的中药有效成分如 生物碱、皂苷、糖苷、黄酮等大部分中药是次生代谢产物，可在人工培养过程中有目的地加入 已知的有效代谢中间产物、促进剂或抑制剂，增加有效成分的产量。
重组蛋白质类药物
❖ 细胞因子药物：干扰素、集落因子、白细胞介素、肿瘤坏死因子、趋化因子、生长因子、凝血 因子
❖ 蛋白质类激素药物：生长激素、胰岛素、胰岛素样生长因子、促卵泡素、甲状旁腺素、降钙素、 胰高血糖素、促黄体生成素、甲状腺刺激素和心钠素等。
❖ 溶血栓药物：组织型纤溶酶激活剂、尿激酶型纤溶原激活物、蝙蝠唾液纤溶酶原激活剂、链激 酶和葡激酶等。
1 构建流程 2 表达载体构建 3 工程菌构建
工程菌构建流程
表达载体构建
表达载体设计 目标基因的定位克隆 酶切反应 连接反应 转化 筛选与鉴定
动物表达系统
❖ 优点：一是哺乳动物细胞能够表达人或哺乳动物的蛋白质；二是哺乳动物细胞可对表达的蛋 白质进行正确折叠、组装和糖基化等加工,生产有生物活性的产品。
优点：目的明确。缺点： 发现新药的机率低，在人 体内表达量较高的蛋白质
才有较大可能被开发。
建立在庞大人类基因资源 基础上的，具有巨大的开 发潜力，缩短新药开发的 时间，可大规模增加新药
的数量。
建立基因高效表达系统
1
微生物表达系统
2
动物细胞表达系统
3
动物活体表达系统
4
植物表达系统
基因工程大肠杆菌的构建技术