基因技術(shù)與生物制藥前景展望-wenkub
2023-04-22 03:22:27 本頁面
【正文】 針，能夠在同一時間內(nèi)分析大量的基因，使人們可迅速、準確、高效地破譯遺傳密碼。三是從研究疾病的起因轉(zhuǎn)向探索發(fā)病機理。目前已有多種方法可以將寡核苷酸或短肽固定到固相支持物上，這些方法總體上有兩種，即原位合成與合成點樣兩種。在1980年左右，有人曾經(jīng)就將短的DNA片斷固定到支持物上，借助雜交方式進行序列測定。 生物信息學(xué) 生物信息學(xué)就是在生命科學(xué)的研究中，以計算機為工具對生物信息進行儲存、檢索和分析的科學(xué)。尋找這些區(qū)域編碼特征，信息調(diào)節(jié)與表達規(guī)律是未來相當(dāng)長時間內(nèi)的熱點課題。后基因組的研究重點將從揭示生命的所有遺傳信息轉(zhuǎn)移到在整體水平上對功能的研究，從基因組整體水平上對基因的活動規(guī)律進行闡述。因為人類個體的基因位點是相同的，因而人類只有一個基因組，不同個體之間差異的根本原因是每一基因位點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。國際人類基因組于今年6月完成全部30億個堿基對的人類基因組草圖。 一、基因組和后基因組研究概況 人類基因組計劃(HGP) 人類基因組計劃(Human Genome Project，HGP)是由美國科學(xué)家率先提出的，旨在闡明人類基因組30億堿基對的序列，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)計劃。 ?。?）國內(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)。基因技術(shù)與生物制藥前景展望 作者： 申銀萬國證券研究所 主要結(jié)論: ?。?）生物工程領(lǐng)域目前正處于技術(shù)變革的重大時期，基因技術(shù)產(chǎn)業(yè)是新經(jīng)濟的重要組成內(nèi)容。 ?。?）以功能基因組研究為重點，以基因組藥物開發(fā)為目標(biāo)，從我國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)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的基因組藥物，成為我國生物制藥業(yè)擺脫困境的可行方案。該計劃于1989年開始組織實施，準備用15年的時間，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序工作。在此基礎(chǔ)上，再對測定的基因序列進行仔細核實，預(yù)計能在明年6月繪制出最后的精確的人類基因組圖譜。因此HGP的實施極大地帶動了人類疾病相關(guān)基因的定位、克隆與結(jié)構(gòu)、功能等的研究，通過對每一個基因的測定，可以找到它的準確位置，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?。ㄈ鐞盒阅[瘤、心血管疾?。┨峁┝藴蚀_依據(jù)。 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。 在后基因組時代，生物學(xué)家面對的不僅是序列和基因而是越來越多的完整基因組，對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。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，同時也將是21世紀自然科學(xué)的核心領(lǐng)域之一。但基因芯片從實驗室走向工業(yè)化卻直接得益于探針固向原位合成技術(shù)和照相平板印刷技術(shù)的有機結(jié)合、計算機以及激光共聚顯微技術(shù)的引入。 基因芯片技術(shù)研究重點主要體現(xiàn)在基因組學(xué)(Genomics)和蛋白組學(xué)(Proteomics)兩方面，具體說，是從核酸和蛋白質(zhì)序列出發(fā)，分析序列中表達的結(jié)構(gòu)與功能的生物信息。四是從疾病診斷轉(zhuǎn)向疾病易感性研究。這將是繼大規(guī)模集成電路之后的又一次具有深遠意義的科學(xué)技術(shù)革命。用生物芯片所制作的具有不同用途的全功能縮微芯片實驗室可使分析過程全自動化，分析速度可獲得成千上萬倍提高，而且體積小、重量輕、便于攜帶。國外科技人員正設(shè)計一種可同時進行多種腫瘤（包括肝癌、肺癌、乳腺癌、胃癌、前列腺癌等高發(fā)腫瘤）早期診斷的生物芯片，在患者還沒有明顯身體不適時進行普查。如果能實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)，那么醫(yī)學(xué)研究人員和醫(yī)生將能在幾分鐘內(nèi)完成對人體的檢測，確定基因或使易病變基因（如癌基因）消亡。 1973年美國首先成功地將基因在體外重組并通過質(zhì)粒轉(zhuǎn)入細菌內(nèi)，進行無性繁殖，基因工程從此應(yīng)運而生。 基因工程產(chǎn)品的技術(shù)含量高，從目的基因的取得到表達載體的構(gòu)建均是非常復(fù)雜的工作，必須在實驗室進行大量的工作，因此基因工程產(chǎn)品的前期研究和開發(fā)投入較高，如國外新藥研究開發(fā)費用一般占銷售額的10－15％左右，但是基因工程產(chǎn)品的直接生產(chǎn)成本卻非常低，且對生產(chǎn)的設(shè)備要求也不是很高，尤其是對細胞因子和重組藥物的生產(chǎn)只要取得高表達量的生產(chǎn)菌株，掌握分離和純化技術(shù)，利用普通發(fā)酵罐即能生產(chǎn)。受體的確證及作為靶標(biāo)來開發(fā)藥物具有類似的過程。第一個問題將得益于人類基因組計劃HGP如高流通量EST基因測序，第二個問題將得益于后基因組研究和生物信息學(xué)。實際上人類基因組計劃HGP的直接始動因素就是要整體上，而不是零敲碎打地解決腫瘤等疾病的分子遺傳學(xué)問題，6千多種單基因遺傳病和多種多基因疾病的致病基因和相關(guān)基因的定位、克隆和功能鑒定是HGP的核心部分，也是其意義所在。早期藥物研究是基于臨床的觀測和應(yīng)用的，現(xiàn)代藥物研究是基于實驗的，即通過大量生物學(xué)和化學(xué)的實驗來研究開發(fā)藥物的，而未來的藥物研究將演變?yōu)榛诨蛐畔⒎治龅倪^程，基因結(jié)構(gòu)和功能的闡明，將是新藥靶標(biāo)建立的開始。向Millennium公司購買了225種人類基因的研究開發(fā)權(quán)。由于這種議價能力的存在，在美國戰(zhàn)略聯(lián)盟合作成為連接大型制藥企業(yè)和生物技術(shù)公司的有效方式。90年代美國生物制藥產(chǎn)業(yè)研究開發(fā)投資見表一?？傊?，只有那些人體內(nèi)較高表達的蛋白質(zhì)才較大可能地被發(fā)現(xiàn)和生產(chǎn)。據(jù)估計，人類基因組約有10萬個基因，編碼10萬以上的蛋白質(zhì)，其中至少5％即5000個基因編碼的蛋白質(zhì)可能具有藥物開發(fā)前景，而目前利用常規(guī)技術(shù)開發(fā)的人類重組蛋白質(zhì)藥物已上市的只有50余種，進入臨床實驗的約300種，而基因組研究最終可能導(dǎo)致幾千個新藥的問世。其根據(jù)表現(xiàn)為以下幾個方面：1〕疾病病因的闡明更加清晰。3〕動物模型的建立加快。人基因組研究的完成意味著人們對生命及人體疾病有了最根本的認識?；蛞呙鐚⒕幋a外源性抗原的基因插入到含真核表達系統(tǒng)的質(zhì)粒上，
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