基因技術(shù)與生物制藥前景展望(已修改)
2025-04-19 03:22 本頁面
【正文】 基因技術(shù)與生物制藥前景展望 作者： 申銀萬國(guó)證券研究所 主要結(jié)論: （1）生物工程領(lǐng)域目前正處于技術(shù)變革的重大時(shí)期，基因技術(shù)產(chǎn)業(yè)是新經(jīng)濟(jì)的重要組成內(nèi)容。 （2）基因組和后基因組的研究導(dǎo)致生物制藥業(yè)產(chǎn)生重大變革，人類由此步入基因診斷、基因藥物和基因治療的時(shí)代。 ?。?）國(guó)外大型制藥企業(yè)的新藥開發(fā)已始于基因組研究，使得從事基因組和后基因組研究的基因技術(shù)公司在美國(guó)NASDAQ市場(chǎng)表現(xiàn)突出。 ?。?）國(guó)內(nèi)由于制藥企業(yè)在新藥研究開發(fā)方面的落后和基因工程產(chǎn)業(yè)化分離提純技術(shù)的薄弱，基因技術(shù)產(chǎn)業(yè)尚處于萌芽狀態(tài)。 ?。?）以功能基因組研究為重點(diǎn)，以基因組藥物開發(fā)為目標(biāo)，從我國(guó)自主克隆的人類基因和公共數(shù)據(jù)庫的人類基因中尋找新藥，開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基因組藥物，成為我國(guó)生物制藥業(yè)擺脫困境的可行方案。 主題詞： 生物制藥，行業(yè)研究 前 言 2000年6月26日，是人類歷史上一個(gè)紀(jì)念的日子，在世界各國(guó)科學(xué)家的通力合作下，人類基因組計(jì)劃第一階段性工作－工作框架圖正式公布，這標(biāo)志人類基因組計(jì)劃取得了巨大的階段性成果。同時(shí)，后基因組研究取得很大的進(jìn)展，深刻地影響著制藥領(lǐng)域，并且導(dǎo)致醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容發(fā)生許多變化，這些變化在美國(guó)資本市場(chǎng)已經(jīng)有所表現(xiàn)，本文進(jìn)一步分析國(guó)內(nèi)的基因組和后基因組研究的進(jìn)展，并對(duì)國(guó)內(nèi)生物制藥的前景和涉及這一領(lǐng)域的上市公司進(jìn)行探討。 一、基因組和后基因組研究概況 人類基因組計(jì)劃(HGP) 人類基因組計(jì)劃(Human Genome Project，HGP)是由美國(guó)科學(xué)家率先提出的，旨在闡明人類基因組30億堿基對(duì)的序列，發(fā)現(xiàn)所有人類基因并闡明其在染色體上的位置，并破譯人類全部遺傳信息的全球范圍內(nèi)的科學(xué)計(jì)劃。該計(jì)劃于1989年開始組織實(shí)施，準(zhǔn)備用15年的時(shí)間，耗資30億美元，目標(biāo)是在2005年完成繪制人體全部基因圖譜和核苷酸測(cè)序工作。目前的進(jìn)展已經(jīng)出現(xiàn)提前實(shí)現(xiàn)的趨勢(shì)。在去年底，國(guó)際上的科學(xué)家已對(duì)人體23對(duì)染色體里的30億個(gè)堿基對(duì)中的10億個(gè)完成了識(shí)別和測(cè)序工作，并已將這10億個(gè)堿基對(duì)的測(cè)定結(jié)果公開發(fā)表。國(guó)際人類基因組于今年6月完成全部30億個(gè)堿基對(duì)的人類基因組草圖。在此基礎(chǔ)上，再對(duì)測(cè)定的基因序列進(jìn)行仔細(xì)核實(shí)，預(yù)計(jì)能在明年6月繪制出最后的精確的人類基因組圖譜。這個(gè)圖譜就像是一張構(gòu)成一個(gè)人體細(xì)胞DNA（脫氧核糖核酸）的30億個(gè)堿基對(duì)精確排列的地圖，這些堿基對(duì)以一種特殊方式排列形成人體的 10萬個(gè)基因。 人類基因組是所有染色體或基因位點(diǎn)的總合，含有有關(guān)生、長(zhǎng)、老、病、死的全部遺傳信息。因?yàn)槿祟悅€(gè)體的基因位點(diǎn)是相同的，因而人類只有一個(gè)基因組，不同個(gè)體之間差異的根本原因是每一基因位點(diǎn)上的等位基因并不是完全相同的，如果基因結(jié)構(gòu)變異導(dǎo)致關(guān)鍵蛋白質(zhì)數(shù)量或質(zhì)量的異常，則可引起疾病。因此HGP的實(shí)施極大地帶動(dòng)了人類疾病相關(guān)基因的定位、克隆與結(jié)構(gòu)、功能等的研究，通過對(duì)每一個(gè)基因的測(cè)定，可以找到它的準(zhǔn)確位置，從而為預(yù)防、診斷、治療6000多種人類單基因遺傳病和一批多基因病（如惡性腫瘤、心血管疾?。┨峁┝藴?zhǔn)確依據(jù)。目前已有大約500個(gè)基因用于藥物開發(fā)，到HGP完成時(shí)，這一數(shù)字將增加6～20倍，達(dá)到3000～10000個(gè)。 后基因組研究 人類后基因組研究是在已知基因序列的基礎(chǔ)上進(jìn)行基因功能的研究，即收集、整理、檢索和分析基因序列中表達(dá)的蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能等信息，找出規(guī)律，發(fā)現(xiàn)重要功能基因，使其具有經(jīng)濟(jì)用途。后基因組的研究重點(diǎn)將從揭示生命的所有遺傳信息轉(zhuǎn)移到在整體水平上對(duì)功能的研究，從基因組整體水平上對(duì)基因的活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行闡述。 后基因組學(xué)所要解決的核心問題就是如何破譯天文數(shù)字般的DNA信息所編碼的蛋白質(zhì)功能以及占人基因組序列95％以上的非編碼區(qū)的調(diào)控功能。如檢測(cè)基因表達(dá)水平即檢測(cè)基因的差別表達(dá)進(jìn)而找出與疾病相關(guān)基因和變異的基因；檢測(cè)基因多型性；從整體基因組水平上考察生物代謝途徑，如細(xì)胞分化發(fā)育階段轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵時(shí)刻基因表達(dá)的差別和特點(diǎn)等方面。同時(shí)，人們盡管對(duì)約占人類基因組95%的非編碼區(qū)的作用還不太了解，但從生物進(jìn)化的觀點(diǎn)看來，這部分序列必定具有重要的生物功能，它們與基因在四維時(shí)空的表達(dá)調(diào)控有關(guān)。尋找這些區(qū)域編碼特征，信息調(diào)節(jié)與表達(dá)規(guī)律是未來相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的熱點(diǎn)課題。 在后基因組時(shí)代，生物學(xué)家面對(duì)的不僅是序列和基因而是越來越多的完整基因組，對(duì)這些完整基因組研究所導(dǎo)致的比較基因組學(xué)必將為后基因組研究開辟新的領(lǐng)域。隨著人類基因組計(jì)劃的執(zhí)行，找到人類10萬個(gè)基因的堿基序列是指日可待的事，因而確定人的上千個(gè)原癌基因和幾萬個(gè)與疾病相關(guān)基因表達(dá)產(chǎn)物的氨基酸順序也會(huì)逐步實(shí)現(xiàn)，然而要找到這些蛋白質(zhì)致病的分子基礎(chǔ)，只有氨基酸順序的知識(shí)是不夠的，必須知道它們的三維結(jié)構(gòu)，因此蛋白組學(xué)(Proteomics)的研究顯得異常重要，基于蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能的藥物設(shè)計(jì)將成為后基因組研究的重中之重。另外醫(yī)藥基因組學(xué)也是一個(gè)重要方向，揭示人的基因多樣性和變異性是如何影響藥物效果和安全性，一方面可根據(jù)病人的基因檢測(cè)結(jié)果因人施藥，另一方面，在新藥整個(gè)開發(fā)過程中，很多環(huán)節(jié)都需要醫(yī)藥基因組學(xué)的研究與開發(fā)，如影響藥物作用的是哪些基因？這些基因變異的類型如何？通過醫(yī)藥基因組學(xué)的研究可以發(fā)現(xiàn)相關(guān)基因功能新藥靶，并在鑒定與藥物分布、活化、代謝等有關(guān)的基因及其變異等情況下，預(yù)測(cè)新藥在不同個(gè)體內(nèi)的效果和安全性。 生物信息學(xué) 生物信息學(xué)就是在生命科學(xué)的研究中，以計(jì)算機(jī)為工具對(duì)生物信息進(jìn)行儲(chǔ)存、檢索和分析的科學(xué)。它是當(dāng)今生命科學(xué)和自然科學(xué)的重大前沿領(lǐng)域之一，同時(shí)也將是21世紀(jì)自然科學(xué)的核心領(lǐng)域之一。隨著HGP的逐步實(shí)施和基因組研究的不少進(jìn)展，基因序列數(shù)據(jù)正以前所未有的速度迅速增長(zhǎng)，建立新型雜交和測(cè)序方法以對(duì)大量的遺傳信息進(jìn)行高效、快速的檢測(cè)、分析就顯得極其重要，生物信息學(xué)的基因芯片技術(shù)就是順應(yīng)這一科學(xué)發(fā)展要求的產(chǎn)物。該技術(shù)系指將大量（通常每平方厘米點(diǎn)陣密度高于400）探針分子固定于支持物上后與標(biāo)記的樣品分子進(jìn)行雜交，通過檢
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