《生物技術(shù)藥物與疫苗》.ppt

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1、生物技術(shù)藥物與疫苗,2003年的“非典”一定給大家留下了很深的印象吧。大家知不知道“非典型肺炎”元兇是什么呢？,從社會(huì)中來(lái),在SARS病毒全基因組的測(cè)序中發(fā)現(xiàn)，SARS病毒由一種相對(duì)穩(wěn)定的RNA病毒特有蛋白質(zhì)和另外五種蛋白質(zhì)組成。它在人體外一般存活數(shù)小時(shí)，但在人類排泄物中存活長(zhǎng)達(dá)4天，在零攝氏度時(shí)甚至可以無(wú)限期存活。,冠狀病毒,2、SARS疫苗用于人體臨床研究還要經(jīng)過(guò)有關(guān)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)，這是為什么？這是為了保障受試者的權(quán)益并確保試驗(yàn)的科學(xué)性和可靠性。,請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本“從生活中來(lái)”，并思考以下問(wèn)題： 1、我國(guó)在這項(xiàng)研究中處于領(lǐng)先地位，國(guó)家的高度重視、科學(xué)家的獻(xiàn)身精神無(wú)疑是重要的因素。還有其他

2、原因嗎？,這是為了保障受試者的權(quán)益并確保試驗(yàn)的科學(xué)性和可靠性。受試者的權(quán)益、安全和健康必須高于對(duì)科學(xué)和社會(huì)利益的考慮。SARS疫苗用于臨床，要經(jīng)過(guò)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)和與受試者簽定知情同意書，是保障受試者權(quán)益的主要措施。,我國(guó)是SARS疫情的主要發(fā)生地，對(duì)于疫苗的研制具有別國(guó)所沒(méi)有的迫切性；同時(shí)在取得毒株、抗血清等方面擁有一定的便利條件；我國(guó)在研制滅活疫苗方面擁有較強(qiáng)的科研和生產(chǎn)能力。,現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題,請(qǐng)同學(xué)們閱讀P84 “現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題 ”及P85“基因工程藥物”，并簡(jiǎn)述基因工程技術(shù)生產(chǎn)藥物的過(guò)程 。,基因工程藥物生產(chǎn)的基本過(guò)程,定義：基因工程技術(shù)是指將重組對(duì)象的目的基因插入載體，拼接后轉(zhuǎn)入新的宿主細(xì)

3、胞，構(gòu)建成工程菌（或細(xì)胞），實(shí)現(xiàn)遺傳物質(zhì)的重新組合，并使目的基因再工程菌內(nèi)進(jìn)行復(fù)制和表達(dá)。 基因工程藥物制造的一般流程： （1）獲得目的基因；（2） 組建重組質(zhì)粒；（3）構(gòu)建基因工程菌；（4）培養(yǎng)工程菌；（5）產(chǎn)物分離純化；（6）除菌過(guò)濾；（7）半成品檢定；（8）包裝,基因工程藥物,干擾素的生產(chǎn)： 什么是干擾素？ 傳統(tǒng)方法：從人血液中的白細(xì)胞內(nèi)提取 每300L血液才能提取1mg 基因工程：將干擾素基因轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中 每千克培養(yǎng)液可提取20-40 mg,干擾素口服無(wú)效，須注射給藥，最初的主要作用是抗病毒，后來(lái)發(fā)現(xiàn)其有很重要的免疫調(diào)節(jié)作用。,科目一考試網(wǎng) 科目一模擬考試2016,金手

4、指駕校網(wǎng) 金手指駕駛員考試2016,基因工程藥物,干擾素生產(chǎn)車間,細(xì)胞工程藥物,傳統(tǒng)動(dòng)植物藥物具有高效、低毒、副作用少的特點(diǎn)。 植物細(xì)胞（組織）培養(yǎng) 動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng),植物細(xì)胞（組織）培養(yǎng),細(xì)胞培養(yǎng)的人參愈傷組織,植物細(xì)胞（組織）培養(yǎng),,懸浮細(xì)胞培養(yǎng),,藥物制劑,脫分化：離體的植物器官、組織或細(xì)胞，在培養(yǎng)了一段時(shí)間后，會(huì)通過(guò)細(xì)胞分裂，形成愈傷組織。愈傷組織的細(xì)胞排列疏松而無(wú)規(guī)則，是一種高度分化的呈無(wú)定形狀態(tài)的薄壁細(xì)胞。,,提取純化產(chǎn)物,動(dòng)物細(xì)胞（組織）培養(yǎng),,動(dòng)物細(xì)胞（組織）培養(yǎng),培養(yǎng)基： 狀態(tài) 液體培養(yǎng)液（動(dòng)物細(xì)胞生活的液體環(huán)境） 成分 葡萄糖（滿足能量需求、作為細(xì)胞碳源） 氨基酸（合成蛋

5、白質(zhì)） 無(wú)機(jī)鹽（重要的細(xì)胞組成物質(zhì)） 維生素、動(dòng)物血清等 （生長(zhǎng)調(diào)節(jié)作用） 條件 恒溫（ 動(dòng)物細(xì)胞生長(zhǎng)溫度） 無(wú)菌條件（防止微生物污染）,動(dòng)物細(xì)胞（組織）培養(yǎng),生長(zhǎng)特點(diǎn)： （1）貼壁生長(zhǎng)：培養(yǎng)瓶中的懸浮液細(xì)胞，緊貼培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)壁才能生長(zhǎng) （2）接觸抑制：當(dāng)培養(yǎng)瓶中內(nèi)壁生長(zhǎng)細(xì)胞彼此緊密接觸時(shí)，細(xì)胞不再分裂,動(dòng)物細(xì)胞（組織）培養(yǎng),應(yīng)用： （1）生產(chǎn)有重要價(jià)值的蛋白質(zhì)產(chǎn)品 分泌性的蛋白質(zhì)產(chǎn)品 （2）培養(yǎng)皮膚細(xì)胞用于移植 形成組織 （3）檢測(cè)有毒物質(zhì) 致癌致畸引起染色體數(shù) 目和結(jié)構(gòu)改變 （4）理論研究 培養(yǎng)正?；虍惓＜?xì)胞用

6、 于生理、病理、藥理研究,動(dòng)物細(xì)胞（組織）培養(yǎng),幾個(gè)概念： 原代培養(yǎng)：將動(dòng)物組織用胰蛋白酶處理成單個(gè)細(xì)胞，配制成一定濃度的懸浮液，放入培養(yǎng)瓶中在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)的過(guò)程 傳代培養(yǎng)：培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞越來(lái)越多，用胰蛋白酶處理使細(xì)胞從瓶壁上脫離下來(lái)，配制成懸浮液，分瓶培養(yǎng)的過(guò)程 細(xì)胞株：原代培養(yǎng)細(xì)胞傳至10代左右就不容易傳下去，細(xì)胞生長(zhǎng)停滯，大部分細(xì)胞衰老死亡，少數(shù)細(xì)胞能存活傳到4050代，這部分細(xì)胞稱為細(xì)胞株 細(xì)胞系：細(xì)胞株傳到50左右不能再繼續(xù)傳代，部分細(xì)胞遺傳物質(zhì)改變，具有癌變細(xì)胞的特點(diǎn)，可以在培養(yǎng)條件下無(wú)限制的傳代下去，這部分細(xì)胞稱為細(xì)胞系,動(dòng)物細(xì)胞融合,回憶植物細(xì)胞融合過(guò)程中用了什么方法來(lái)

7、促使原生質(zhì)融合？ 物理法：電刺激，振蕩 化學(xué)法：PEG （聚乙二醇）,動(dòng)物細(xì)胞融合,動(dòng)物細(xì)胞的融合還常常用到滅活的病毒作為誘導(dǎo)劑,動(dòng)物細(xì)胞融合,現(xiàn)在人們所說(shuō)的生物藥物，是泛指包括生物制品在內(nèi)的生物體的初級(jí)和次級(jí)代謝產(chǎn)物及生物體的某一組成部分，甚至整個(gè)生物體用作診斷和治療疾病的醫(yī)藥品。例如，從動(dòng)、植物中提取生化藥物，利用微生物發(fā)酵或動(dòng)植物細(xì)胞組織培養(yǎng)，轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的藥物。而生物技術(shù)藥物，一般是指利用DNA重組技術(shù)，或其他生物技術(shù)生產(chǎn)的藥物，包括基因工程藥物、酶工程藥物、動(dòng)植物細(xì)胞工程藥物等。其品種主要包括用于預(yù)防疾病的疫苗、疫情檢測(cè)和臨床診斷的試劑、治療疾病的藥物等。當(dāng)然，生物技術(shù)藥物也屬于生

8、物藥物。 生物技術(shù)制藥與傳統(tǒng)的生物制藥有內(nèi)在聯(lián)系，同時(shí)又有明顯區(qū)別。傳統(tǒng)的生化制藥，采用普通技術(shù)，從動(dòng)物或植物中提取藥物不屬于生物技術(shù)制藥，如傳統(tǒng)中藥和從動(dòng)物組織、器官或血液中提取生化藥物。但是，利用生物技術(shù)也可以生產(chǎn)傳統(tǒng)生物制藥的產(chǎn)品。,動(dòng)物細(xì)胞融合,生物技術(shù)疫苗,請(qǐng)閱讀P86-87.,疫苗的英文名稱vaccine，最初是因牛痘得名。現(xiàn)在將一切通過(guò)注射或通過(guò)黏膜途徑接種，可以誘導(dǎo)機(jī)體產(chǎn)生針對(duì)特定致病原的特異性抗體或細(xì)胞免疫，從而使機(jī)體獲得保護(hù)或消滅該致病原能力的生物制品統(tǒng)稱為疫苗。 我國(guó)早在宋朝真宗時(shí)期(9981023年)就開(kāi)始從癥狀輕微的天花病人身上取得皰漿，人工接染到健康兒童，使之產(chǎn)生輕

9、微癥狀的感染，從而獲得免疫力，避免引起嚴(yán)重天花和造成死亡。后來(lái)這一方法經(jīng)阿拉伯人傳到歐洲，1721年傳入英國(guó)。英國(guó)醫(yī)生詹納注意到感染牛痘的人不會(huì)感染天花。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，詹納于1796年，從一擠奶女工感染牛痘的豆皰中取出皰漿，給一個(gè)8歲的男孩接種在手臂上。后來(lái)再給男孩接種天花皰漿，這個(gè)男孩并沒(méi)有染上天花，證明該男孩對(duì)天花確實(shí)具有免疫力。這個(gè)牛痘皰漿就是天花疫苗，它能夠有效地預(yù)防天花。經(jīng)過(guò)一百多年的努力，1979年4月，世界衛(wèi)生組織宣布全球消滅了天花。,疫苗的基本成分包括抗原、佐劑、防腐劑及其他活性成分。 抗原是疫苗最主要的成分，決定疫苗的免疫性能?？乖仨毷菣C(jī)體以外的物質(zhì)，進(jìn)入機(jī)體后能夠有效激發(fā)

10、機(jī)體的免疫反應(yīng)。作為抗原的生物活性物質(zhì)有：滅活的細(xì)菌或病毒，通過(guò)多次傳代得到的減毒細(xì)菌或病毒，病毒或細(xì)菌的提純物，有效的蛋白成分，類病毒，細(xì)菌多糖，合成多肽，以及近年來(lái)發(fā)展的DNA疫苗等。 佐劑是能夠增強(qiáng)抗原的特異性免疫應(yīng)答的物質(zhì)，它應(yīng)該無(wú)毒、安全，并且穩(wěn)定，比如油制佐劑。 防腐劑是保證疫苗在儲(chǔ)存期不會(huì)被微生物污染，防止造成嚴(yán)重問(wèn)題的物質(zhì)，大多數(shù)是化學(xué)防腐劑。穩(wěn)定劑是為保證作為抗原的病毒或其他微生物能夠存活和維持其免疫活性穩(wěn)定的物質(zhì)，往往都是糖類，如乳糖、山梨醇等。 另外，疫苗在制備時(shí)還需要加入適當(dāng)?shù)木彌_劑、鹽類等無(wú)活性的成分。構(gòu)成疫苗的所有成分和含量必須不影響疫苗的效力、純度和安全性，因此都

11、有嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。,傳統(tǒng)疫苗的種類有哪些？ 用于預(yù)防疾病的疫苗有細(xì)菌性疫苗、病毒性疫苗和類毒素疫苗。從疫苗的生產(chǎn)技術(shù)來(lái)說(shuō)，疫苗分為傳統(tǒng)疫苗和新型疫苗兩大類。 傳統(tǒng)疫苗包括滅活疫苗、減毒疫苗和亞單位疫苗。滅活疫苗是用致病的微生物或其代謝產(chǎn)物，接種到動(dòng)物、雞胚、組織或細(xì)胞培養(yǎng)物中，經(jīng)生長(zhǎng)繁殖后，用化學(xué)（丙酮、甲醛、酚等）或物理（加熱、紫外線照射）等方法將病原體殺死的疫苗，因此，又稱為“死”疫苗。減毒疫苗是通過(guò)適當(dāng)方法，以降低毒性或無(wú)毒的全病原體為抗原的疫苗。而用天然微生物的某些成分的亞單位作為疫苗的，稱為亞單位疫苗。,新型疫苗主要包括基因工程疫苗和核酸疫苗。 基因工程疫苗還包括基因亞單位疫苗、基因

12、工程載體疫苗、核酸疫苗、基因缺失活疫苗、合成肽疫苗和抗獨(dú)特型抗體疫苗。根據(jù)它們的基本特征，也可分為活疫苗和滅活疫苗兩大類。 利用基因工程技術(shù)制成的疫苗稱為基因工程亞單位疫苗，可歸為滅活疫苗。例如，乙型肝炎抗體疫苗，就是將乙肝抗原基因轉(zhuǎn)入酵母或動(dòng)物細(xì)胞，通過(guò)細(xì)胞培養(yǎng)大量生產(chǎn)乙肝抗原，該抗原作為基因工程疫苗用于乙型肝炎預(yù)防。人們甚至將乙肝抗原基因轉(zhuǎn)到西紅柿中，經(jīng)栽培，獲得轉(zhuǎn)乙肝抗原基因西紅柿，食用后可預(yù)防乙肝。,乙肝疫苗 第一代乙肝疫苗，屬血源疫苗，由無(wú)癥狀乙型肝炎表面抗原陽(yáng)性者的血漿制備而得。因提取工藝不同，疫苗所含成分也有一定的差別，但均含有22 nm小顆粒乙型肝炎表面抗原。血源疫苗曾對(duì)防止乙

13、肝流行發(fā)揮了重要作用，但是，疫苗的成本高、生產(chǎn)周期長(zhǎng)(65周)，還存在傳播艾滋病和肝炎的潛在危險(xiǎn)。 第二代乙肝疫苗，將編碼乙型肝炎表面抗原的基因在哺乳動(dòng)物細(xì)胞或酵母菌中高效表達(dá)，得到乙肝基因工程疫苗，接種者中約有10%不產(chǎn)生應(yīng)答反應(yīng)；另有5%15%接種者屬低應(yīng)答者，低應(yīng)答者不能獲得完全保護(hù)作用。 第三代乙肝疫苗，乙肝病毒包膜的抗原性主要由S抗原和前S1、前S2抗原組成組成，美國(guó)Medeva制藥公司利用基因重組技術(shù)，在哺乳動(dòng)物細(xì)胞成功地表達(dá)了包含S抗原和前S1、前S2抗原的第三代重組疫苗，1998年用于臨床，能誘導(dǎo)更高的血清陽(yáng)轉(zhuǎn)率和抗體應(yīng)答反應(yīng)。 新生嬰兒，特別是母親為乙型肝炎表面抗原陽(yáng)性的新生

14、嬰兒，產(chǎn)后應(yīng)立即給嬰兒接種乙肝疫苗，學(xué)齡前和學(xué)齡兒童亦應(yīng)接種。一般人群(包括新生嬰兒)正常接種：上臂三角肌肌肉注射，全程注射三次，每次注射10g，第一次注射后隔三個(gè)月和六個(gè)月注射第二次和第三次。,,,,,,,,全球生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,生物藥品的銷售呈現(xiàn)較快的增長(zhǎng)。上世紀(jì)90年代以后，全球生物藥品銷售額以年均30%的速度增長(zhǎng)，這個(gè)速度大大高于全醫(yī)藥行業(yè)年均不到10%的增長(zhǎng)速度。 生物藥品銷售額占整個(gè)醫(yī)藥行業(yè)銷售額的比例不斷提高，從1995年的不足4%提高到2000年的9%。如2000年全球生物技術(shù)產(chǎn)品總額突破600億美元，年增長(zhǎng)率超過(guò)20%，其中EPO和CG-CSF的單品種銷售額均超過(guò)10億美

15、元。 另一方面，生物醫(yī)藥技術(shù)的研發(fā)投入不斷增加。以美國(guó)為例，生物醫(yī)藥研究研發(fā)領(lǐng)域的人均投入為其他工業(yè)領(lǐng)域的10倍。,我國(guó)生物制藥產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,據(jù)估算，我國(guó)生物制藥的總體產(chǎn)業(yè)規(guī)模僅為80億元上下。具體為血液制品30億元、診斷試劑5億元、生物基因藥物15億元、生化制藥30億元。 近幾年來(lái)我國(guó)生物藥品市場(chǎng)的進(jìn)口率趨于下降，目前這個(gè)比率保持在36%左右。,生物制藥成果產(chǎn)業(yè)化出現(xiàn)“梗阻”,缺人才 由于生物技術(shù)專業(yè)化程度非常高，因此，在產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中需要既熟悉企業(yè)管理、又懂產(chǎn)業(yè)的“雙料人才”進(jìn)行整體運(yùn)作 。 缺誠(chéng)信 諾貝爾生理及醫(yī)學(xué)評(píng)委會(huì)主席Jan-AkeGustafsson 博士曾形象地比喻 缺監(jiān)督媒體

16、缺意識(shí)科研投入意識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)意識(shí),發(fā)展的有利條件,我國(guó)生物制藥產(chǎn)業(yè)與國(guó)外幾乎是同時(shí)起步，差距較小。 我國(guó)具有一支接受過(guò)現(xiàn)代生命科學(xué)基礎(chǔ)訓(xùn)練并且從事過(guò)高層次研究的“海外軍團(tuán)”。據(jù)統(tǒng)計(jì)，改革開(kāi)放以來(lái)的32萬(wàn)名留學(xué)生中，學(xué)習(xí)生命科學(xué)的接近60%。 加入WTO后，跨國(guó)公司競(jìng)相在華建立研發(fā)基地。 國(guó)家出臺(tái)了一系列政策，扶植生物制藥產(chǎn)業(yè)，地方政府也紛紛將生物制藥確立為支柱產(chǎn)業(yè)。 目前國(guó)家推行的藥品生產(chǎn)強(qiáng)制認(rèn)證制度也有利于生物制藥發(fā)展。,發(fā)展的前景,我國(guó)生物制藥產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)速度逐年加快，2000年生物制藥的銷售增長(zhǎng)率達(dá)到21.6%，大大高于醫(yī)藥行業(yè)的12%的增長(zhǎng)速度。 目前我國(guó)能夠生產(chǎn)21種生物醫(yī)藥，世界上銷售額

17、排名前10位的生物醫(yī)藥中，我國(guó)能生產(chǎn)8種。 我國(guó)投入臨床研究的生物醫(yī)藥項(xiàng)目有近150個(gè)，其中有10種產(chǎn)品有望成為國(guó)家一類新藥。 隨著人們生活水平的提高（隨之帶來(lái)的是藥品消費(fèi)能力的提高）加上生物制藥企業(yè)市場(chǎng)銷售網(wǎng)絡(luò)的完善及每年約1-2個(gè)新品種投入市場(chǎng)，預(yù)計(jì)生物制藥業(yè)每年保持20-25%的年增長(zhǎng)速度是完全可能的，按此測(cè)算，到2005年，我國(guó)生物制藥的市場(chǎng)銷售收入將達(dá)到130-150億元，毛利將達(dá)40-48億元。,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,根據(jù)國(guó)際著名咨詢公司安永會(huì)計(jì)師事務(wù)所(Ernst&Young)統(tǒng)計(jì)，2002年全球有超過(guò)300種生物技術(shù)制品進(jìn)入末期臨床，比2001年增加50%；研發(fā)投入增長(zhǎng)34%，達(dá)

18、到220億美元；全球4362個(gè)生物技術(shù)公司（包含上市公司）的利潤(rùn)總額上升15%，達(dá)到413億美元。 盡管總體形勢(shì)良好，但是產(chǎn)業(yè)內(nèi)部仍涌動(dòng)著一些暗流：全球生物技術(shù)公司虧損幅度有所提高，虧損總額達(dá)到120億美元，比去年提高116%；美國(guó)318家上市公司的1/3、歐洲102家上市公司的20%，手里掌握的現(xiàn)金尚不足以支撐一年。,生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,2001年中期我國(guó)的生物制藥平均每股凈資產(chǎn)同比增長(zhǎng)速度為36.21%，平均凈利潤(rùn)同比增長(zhǎng)為5.76%。而到了2003年，生物制藥板塊可以說(shuō)是“受害”最深的板塊，甚至可以用泡沫破碎來(lái)形容。10家公司中，一度出現(xiàn)過(guò)這樣的市情：股價(jià)在810元區(qū)間的只剩下天壇生物、四環(huán)藥業(yè)、北生藥業(yè)和北大高科4家；而股價(jià)在68元區(qū)間的只有海王生物1家；吉林省的3只生物制藥股與四環(huán)生物、金花股份都跌到6元以下。形勢(shì)告急。 由于我國(guó)生物制藥業(yè)以仿制國(guó)外產(chǎn)品為主，企業(yè)自身沒(méi)有投入高額的研發(fā)費(fèi)用，因此，從整體上來(lái)看，我國(guó)生物制藥業(yè)才沒(méi)有出現(xiàn)全行業(yè)的虧損狀況。然而股市是市場(chǎng)的晴雨表，不斷下挫的股市至少說(shuō)明生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)高投入產(chǎn)出周期長(zhǎng)的特點(diǎn)還沒(méi)有得到投資者的普遍重視。,生物制藥,早上六七點(diǎn)鐘的太陽(yáng),練習(xí)：,P88 思考與討論,