關(guān)注轉(zhuǎn)基因
白蛋白供應(yīng)緊張一直困擾著人類,。我國每年需求150—160噸,，全球每年需求量則高達(dá)500噸,，由于血漿來源緊張,，我國目前從血漿中提取量僅可供應(yīng)1/3,，其中2/3依賴進(jìn)口。
2011年10月31日,，武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授楊代常撰寫的論文《利用轉(zhuǎn)基因水稻規(guī)?；a(chǎn)重組人血清白蛋白》在《美國科學(xué)院院報》發(fā)表，吸引了世界的目光,。
文章用翔實的科學(xué)數(shù)據(jù)證明,，植物來源的重組人血清白蛋白與臨床使用的血漿來源血清白蛋白，無論是在生理生化性質(zhì),，還是功能用途等方面,，都具有高度的等同性。
為何這項研究引發(fā)種種關(guān)注,？稻米血清白蛋白是否會危及生態(tài)及人身安全,？其何時能用于臨床治療？……帶著這些問題,，記者采訪了楊代常和他的團(tuán)隊,。
“借腹生子”：從水稻胚乳中提取血清白蛋白
植物種子生物反應(yīng)器，是將植物種子作為一個蛋白質(zhì)“生產(chǎn)車間”,，利用植物作為合成蛋白質(zhì)的“機(jī)器”來合成人類所需的蛋白質(zhì),。“通俗地解釋,，便是‘借腹生子’,。”楊代常說,。
國外從1989年已開始利用DNA重組技術(shù)生產(chǎn)血清白蛋白,，但由于血清白蛋白產(chǎn)量低、純化工藝復(fù)雜,、生產(chǎn)成本遠(yuǎn)高于市場成本,，始終無法進(jìn)入市場。
楊代常帶領(lǐng)研究團(tuán)隊,，從水稻基因組數(shù)據(jù)入手,，根據(jù)水稻種子儲藏蛋白與血清白蛋白的生化性質(zhì)差異，設(shè)計出從提取到純化的一整套工藝方案,，最大限度地提取血清白蛋白,，最低限度去除種子的內(nèi)源蛋白，成為一項原始創(chuàng)新的科研成果,。
“具體來說,，是由表達(dá)元件組成的載體，通過遺傳工程整合到水稻基因組內(nèi)，在種子特異性調(diào)控元件的指導(dǎo)下,，水稻種子在成熟過程中也不斷地合成和積累人血清白蛋白,，然后通過規(guī)模化種植獲得原料,，再經(jīng)過提取,、純化等步驟獲得高純度的血清白蛋白?！睏畲＝榻B,，目前大約每畝水稻可以產(chǎn)生1.5—2公斤血清白蛋白，如果說一個人一次能獻(xiàn)血200ml,，一畝轉(zhuǎn)基因水稻產(chǎn)出的血清白蛋白量約等于300人獻(xiàn)血,。
“天然屏蔽”：可杜絕肝炎、艾滋病毒等風(fēng)險
植物源重組血清白蛋白優(yōu)勢明顯,，它來源于非動物,，避免了各種病毒和病原菌的污染，并由于不受血漿供應(yīng)限制,，可無限量供應(yīng),。但是轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)作物安全性向來爭議不斷，植物源血清白蛋白有望未來直接應(yīng)用于人體中,，有人擔(dān)心會危及生態(tài)及人身安全,。
對此，楊代常解釋,，首先,，就人血清白蛋白本身安全性而言，血清白蛋白本就是人體的蛋白質(zhì),，占血漿中蛋白的30%,，是一種安全的蛋白質(zhì)。目前,，根據(jù)獲取的數(shù)據(jù),，植物來源的人血清白蛋白從生物活性、分子結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)與血漿來源的人血清白蛋白完全一致,，從水稻胚乳中提取的血清白蛋白可杜絕攜帶如肝炎病毒,、艾滋病毒等風(fēng)險。研究發(fā)現(xiàn),，人體對植物蛋白的耐受能力大于對細(xì)菌和酵母的耐受能力,。從安全性考慮，已建立高純度符合醫(yī)藥級別純度的血清白蛋白,。其次,，就轉(zhuǎn)基因生物安全而言,，由于采取地理和時間雙重隔離方法，要求比美國更為嚴(yán)格,。第三,，為杜絕進(jìn)入食物鏈，在研究中采取了專用收割機(jī),、烘干機(jī)、稻米加工設(shè)備以及專用倉庫等措施,，建立了嚴(yán)格的監(jiān)管規(guī)范,，能做到可管可控和可追溯。
未來預(yù)期：進(jìn)入臨床需4至5年
從2005年始,，楊代常自主研發(fā)的水稻胚乳細(xì)胞蛋白質(zhì)高效表達(dá)技術(shù)平臺,，填補(bǔ)了國際上此項技術(shù)規(guī)模化生產(chǎn)的空白,，已獲美,、日、歐盟以及我國的多項專利,。
楊代常說,，目前，植物源重組血清白蛋白的質(zhì)量已達(dá)到非臨床應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),，可替代血源人血白蛋白用于細(xì)胞培養(yǎng)基添加劑,，成為細(xì)胞培養(yǎng)中血漿來源的血清白蛋白的替代品；可減少培養(yǎng)基中胎牛血清的使用量,；還可用于高純試劑,、細(xì)胞冷凍保護(hù)劑、醫(yī)療器械包埋劑,、藥物載體,、化妝品組分、體外診斷等,。
國外已在疫苗及生物醫(yī)藥產(chǎn)品的細(xì)胞培養(yǎng)的穩(wěn)定劑上使用,。我國按照國家藥監(jiān)局的要求，要通過臨床研究后才能進(jìn)入臨床應(yīng)用,。
通過治療大鼠肝硬化腹水對比,，進(jìn)行植物源重組血清白蛋白的藥效研究，發(fā)現(xiàn)大鼠肝硬化腹水的治療效果在降低腹圍,、增加尿量和尿蛋白量等指標(biāo)優(yōu)于血漿來源的血清白蛋白,。
“植物源重組血清白蛋白正在進(jìn)行臨床前研究，已完成大部分的藥學(xué)研究,，預(yù)計在2013年上半年可望完成臨床前研究,；預(yù)計進(jìn)入臨床研究至少需要2年時間,，進(jìn)入臨床應(yīng)用至少需要4—5年或更長的時間，這取決于臨床研究的結(jié)果與進(jìn)度以及國家的法規(guī),?！睏畲Ｕf。
從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化
去年年初,，楊代常帶著多年的研發(fā)成果,，入駐武漢東湖國家自主創(chuàng)新示范區(qū)光谷生物城，一年內(nèi)實現(xiàn)了項目產(chǎn)業(yè)化,。
“這一過程我們走得很艱難,。”楊代常說,，為了讓投資者更有信心,，他在商業(yè)模式上從長中短期產(chǎn)品計劃入手，將技術(shù)做好做精,。在科技部轉(zhuǎn)基因重大專項,、國家863計劃和武漢東湖國家自主創(chuàng)新示范區(qū)光谷生物城的支持下，加速了項目產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,。
“我國生物產(chǎn)業(yè)要走在世界前列,，在心理上要打破‘奴性’思維，在政策上要突破傳統(tǒng)觀念,，要敢做別人不能做或不敢做的事情,。”楊代常說,，“現(xiàn)在一談到轉(zhuǎn)基因,，很多人就‘談虎色變’。實際上,，理解上存在很多誤區(qū),。轉(zhuǎn)基因技術(shù)是通過遺傳工程的手段，將人類需要的基因（一段DNA片段）導(dǎo)入到植物或任何一種生物的一項高科技技術(shù),，是人類由必然王國走向自由王國的必由之路,。”
近日,，楊代常的科研團(tuán)隊又傳出喜訊,，在水稻中“種”出了“人抗胰蛋白酶”。目前,，重組抗胰蛋白酶與重組血清白蛋白一樣,，有效地避免人血液中病毒病原菌感染的風(fēng)險，但需要進(jìn)行一系列的免疫原性,、急性,、毒性等相關(guān)實驗和臨床研究后,，方能應(yīng)用于臨床。
楊代常透露,，未來,，其團(tuán)隊研發(fā)重心將著重原創(chuàng)性技術(shù)研究，建立單克隆抗體的表達(dá)平臺,，使我國的單克隆抗體藥物的價格降到5萬元左右,，重組血清白蛋白進(jìn)入臨床應(yīng)用。
白蛋白供應(yīng)緊張一直困擾著人類,。我國每年需求150—160噸,，全球每年需求量則高達(dá)500噸,，由于血漿來源緊張,，我國目前從血漿中提取量僅可供應(yīng)1/3,，其中2/3依賴進(jìn)口。
2011年10月31日,，武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授楊代常撰寫的論文《利用轉(zhuǎn)基因水稻規(guī)?；a(chǎn)重組人血清白蛋白》在《美國科學(xué)院院報》發(fā)表，吸引了世界的目光,。
文章用翔實的科學(xué)數(shù)據(jù)證明,，植物來源的重組人血清白蛋白與臨床使用的血漿來源血清白蛋白，無論是在生理生化性質(zhì),，還是功能用途等方面,，都具有高度的等同性。
為何這項研究引發(fā)種種關(guān)注,？稻米血清白蛋白是否會危及生態(tài)及人身安全,？其何時能用于臨床治療？……帶著這些問題,，記者采訪了楊代常和他的團(tuán)隊,。
“借腹生子”：從水稻胚乳中提取血清白蛋白
植物種子生物反應(yīng)器，是將植物種子作為一個蛋白質(zhì)“生產(chǎn)車間”,，利用植物作為合成蛋白質(zhì)的“機(jī)器”來合成人類所需的蛋白質(zhì),。“通俗地解釋,，便是‘借腹生子’,。”楊代常說,。
國外從1989年已開始利用DNA重組技術(shù)生產(chǎn)血清白蛋白,，但由于血清白蛋白產(chǎn)量低、純化工藝復(fù)雜,、生產(chǎn)成本遠(yuǎn)高于市場成本,，始終無法進(jìn)入市場。
楊代常帶領(lǐng)研究團(tuán)隊,，從水稻基因組數(shù)據(jù)入手,，根據(jù)水稻種子儲藏蛋白與血清白蛋白的生化性質(zhì)差異，設(shè)計出從提取到純化的一整套工藝方案,，最大限度地提取血清白蛋白,，最低限度去除種子的內(nèi)源蛋白，成為一項原始創(chuàng)新的科研成果,。
“具體來說,，是由表達(dá)元件組成的載體，通過遺傳工程整合到水稻基因組內(nèi)，在種子特異性調(diào)控元件的指導(dǎo)下,，水稻種子在成熟過程中也不斷地合成和積累人血清白蛋白,，然后通過規(guī)模化種植獲得原料,，再經(jīng)過提取,、純化等步驟獲得高純度的血清白蛋白?！睏畲＝榻B,，目前大約每畝水稻可以產(chǎn)生1.5—2公斤血清白蛋白，如果說一個人一次能獻(xiàn)血200ml,，一畝轉(zhuǎn)基因水稻產(chǎn)出的血清白蛋白量約等于300人獻(xiàn)血,。
“天然屏蔽”：可杜絕肝炎、艾滋病毒等風(fēng)險
植物源重組血清白蛋白優(yōu)勢明顯,，它來源于非動物,，避免了各種病毒和病原菌的污染，并由于不受血漿供應(yīng)限制,，可無限量供應(yīng),。但是轉(zhuǎn)基因農(nóng)業(yè)作物安全性向來爭議不斷，植物源血清白蛋白有望未來直接應(yīng)用于人體中,，有人擔(dān)心會危及生態(tài)及人身安全,。
對此，楊代常解釋,，首先,，就人血清白蛋白本身安全性而言，血清白蛋白本就是人體的蛋白質(zhì),，占血漿中蛋白的30%,，是一種安全的蛋白質(zhì)。目前,，根據(jù)獲取的數(shù)據(jù),，植物來源的人血清白蛋白從生物活性、分子結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)與血漿來源的人血清白蛋白完全一致,，從水稻胚乳中提取的血清白蛋白可杜絕攜帶如肝炎病毒,、艾滋病毒等風(fēng)險。研究發(fā)現(xiàn),，人體對植物蛋白的耐受能力大于對細(xì)菌和酵母的耐受能力,。從安全性考慮，已建立高純度符合醫(yī)藥級別純度的血清白蛋白,。其次,，就轉(zhuǎn)基因生物安全而言,，由于采取地理和時間雙重隔離方法，要求比美國更為嚴(yán)格,。第三,，為杜絕進(jìn)入食物鏈，在研究中采取了專用收割機(jī),、烘干機(jī)、稻米加工設(shè)備以及專用倉庫等措施,，建立了嚴(yán)格的監(jiān)管規(guī)范,，能做到可管可控和可追溯。
未來預(yù)期：進(jìn)入臨床需4至5年
從2005年始,，楊代常自主研發(fā)的水稻胚乳細(xì)胞蛋白質(zhì)高效表達(dá)技術(shù)平臺,，填補(bǔ)了國際上此項技術(shù)規(guī)模化生產(chǎn)的空白,，已獲美,、日、歐盟以及我國的多項專利,。
楊代常說,，目前，植物源重組血清白蛋白的質(zhì)量已達(dá)到非臨床應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),，可替代血源人血白蛋白用于細(xì)胞培養(yǎng)基添加劑,，成為細(xì)胞培養(yǎng)中血漿來源的血清白蛋白的替代品；可減少培養(yǎng)基中胎牛血清的使用量,；還可用于高純試劑,、細(xì)胞冷凍保護(hù)劑、醫(yī)療器械包埋劑,、藥物載體,、化妝品組分、體外診斷等,。
國外已在疫苗及生物醫(yī)藥產(chǎn)品的細(xì)胞培養(yǎng)的穩(wěn)定劑上使用,。我國按照國家藥監(jiān)局的要求，要通過臨床研究后才能進(jìn)入臨床應(yīng)用,。
通過治療大鼠肝硬化腹水對比,，進(jìn)行植物源重組血清白蛋白的藥效研究，發(fā)現(xiàn)大鼠肝硬化腹水的治療效果在降低腹圍,、增加尿量和尿蛋白量等指標(biāo)優(yōu)于血漿來源的血清白蛋白,。
“植物源重組血清白蛋白正在進(jìn)行臨床前研究，已完成大部分的藥學(xué)研究,，預(yù)計在2013年上半年可望完成臨床前研究,；預(yù)計進(jìn)入臨床研究至少需要2年時間,，進(jìn)入臨床應(yīng)用至少需要4—5年或更長的時間，這取決于臨床研究的結(jié)果與進(jìn)度以及國家的法規(guī),?！睏畲Ｕf。
從實驗室走向產(chǎn)業(yè)化
去年年初,，楊代常帶著多年的研發(fā)成果,，入駐武漢東湖國家自主創(chuàng)新示范區(qū)光谷生物城，一年內(nèi)實現(xiàn)了項目產(chǎn)業(yè)化,。
“這一過程我們走得很艱難,。”楊代常說,，為了讓投資者更有信心,，他在商業(yè)模式上從長中短期產(chǎn)品計劃入手，將技術(shù)做好做精,。在科技部轉(zhuǎn)基因重大專項,、國家863計劃和武漢東湖國家自主創(chuàng)新示范區(qū)光谷生物城的支持下，加速了項目產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,。
“我國生物產(chǎn)業(yè)要走在世界前列,，在心理上要打破‘奴性’思維，在政策上要突破傳統(tǒng)觀念,，要敢做別人不能做或不敢做的事情,。”楊代常說,，“現(xiàn)在一談到轉(zhuǎn)基因,，很多人就‘談虎色變’。實際上,，理解上存在很多誤區(qū),。轉(zhuǎn)基因技術(shù)是通過遺傳工程的手段，將人類需要的基因（一段DNA片段）導(dǎo)入到植物或任何一種生物的一項高科技技術(shù),，是人類由必然王國走向自由王國的必由之路,。”
近日,，楊代常的科研團(tuán)隊又傳出喜訊,，在水稻中“種”出了“人抗胰蛋白酶”。目前,，重組抗胰蛋白酶與重組血清白蛋白一樣,，有效地避免人血液中病毒病原菌感染的風(fēng)險，但需要進(jìn)行一系列的免疫原性,、急性,、毒性等相關(guān)實驗和臨床研究后,，方能應(yīng)用于臨床。
楊代常透露,，未來,，其團(tuán)隊研發(fā)重心將著重原創(chuàng)性技術(shù)研究，建立單克隆抗體的表達(dá)平臺,，使我國的單克隆抗體藥物的價格降到5萬元左右,，重組血清白蛋白進(jìn)入臨床應(yīng)用。
