生物技术制药章-1.ppt

;第二章基因工程制药;第一节 概述;三、基因工程技术可生产的药物和制剂包括： （1）免疫性蛋白，如各种抗原和单克隆抗体； （2）细胞因子，如各种干扰素、白细胞介素、集落刺激生长因子、表皮生长因子、凝血因子； （3）激素，如胰岛素、生长激素、心素纳； （4）酶类，如尿激酶、链激酶、葡激酶、组织型纤维蛋白溶酶原激活剂、超氧化物歧化酶。 四、基因工程技术生产药物的优点： （1）利用基因工程技术可大量生产过去难以获得的生理活性蛋白质和多肽，为临床使用提供有效保障； （2）可以提供足够数量的生理活性物质，以便对其生理、生化和结构进行深入的研究，从而扩大这些物质的引用范围；;（3）利用基因工程技术可以发现，挖掘更多的内源性生理活性物质； （4）内源生理活性物质在作为药物使用存放的不足之处，可以通过基因工程和蛋白质工程进行改造; （5）利用基因工程技术可获得新型化合物，扩大药物筛选来源。;五、基因药物研究的几项前沿技术 一、反义技术 反义技术（antisense technology）是指人工合成或生物合成的DNA或RNA，它们能与RNA互补，是抑制与疾病发生相关的基因表达的一种手段，它能封闭基因的表达，具有特一性且操作简单，可用于治疗由于基因突变或过度表达所致的肿瘤和遗传疾病。 根据核酸和作用方式不同，反义技术可分为3类 反义RNA：指能与靶分子mRNA序列互补RNA片段，通过碱基对碱氢间的作用与靶mRNA形成双链复合物而影响基因的转录、翻译和加工过程。从而调控基因的表达。;反义DNA:指人工合成一段与靶分子mRNA能互补的寡聚核苷酸（ODNT）或其化学修饰物，以抑制和封闭该基因的表达。 核酶：（ribozyme）指的是一类具有酶催化活性的RNA分子，能催化生化反应，但在催化时序保持如“榔头”结构的特殊构象，作用方式是酶解特异靶分子mRNA, 但到目前为止核酶的酶活性都较低。 上述3种方式中以反义RNA效率最高（反义物：靶为 6：1），反义DNA 次之（60：1），而核酶需1000倍于靶分子的浓度才能完全抑制mRNA的转录和加工 ;2.反义物的制备 人工合成：通常有以下几种DNA片段 甲基磷酸型；硫代硫酸型；双硫代硫酸型；末端修饰；可塑型DNA 生物合成： 利用DNA重组技术构建人工反义基因表达载体，转染后转录出反义产物，在与靶mRNA互补，已调空特异基因的表达。 构建的表达载体： 诱导性载体系统；附加体复制载体。 3.结合方式 有以下几种： 1）脂质体包埋后转染介导入细胞 2）载体转染细胞 3）显微注射 4）电传孔导入;4．作用机理 可能的作用机理有几点 1）形成三股螺旋，即所谓反基因； 2）激活RNA酶H， 它可特异地降解DNA-RNA杂交分子中的RNA; 3）封闭酶结合位点，干扰复制、转录或翻译过程所需的酶与其作用 结合。 5．作用特点 1）特异性强，只阻断靶基因的翻译表达； 2）安全，反义RNA不改变基因结构，最终会被RNA酶水解，不整合； 3）易操作，反义RNA可大量合成，也可以用PCR大量扩增反义RNA； 4）可做成复合反义RNA，同时作用于数个靶位点； 5）反义RNA与mRNA互补的亲合力，因在结合过程中受结合部位两侧的二级和三级结构的影响而下降； 6) 核酶设计上要求较高，如靶位选择，作用又较弱，限制了其发展 ;6．应用现状 恶性肿瘤：由于原癌基因的激活和癌基因的异常表达与肿瘤的发生有关，故癌基因自然就成为反义RNA的首选靶点。 二、三螺旋DNA技术 脱氧寡核苷酸能与双股螺旋双链DNA特异性列结合，形成三股螺旋DNA，这种三螺旋结构可阻止转录RNA 和DNA的复制。目前，三螺旋DNA技术在体外已用于淋巴瘤bcl-2基因、乳腺癌HER2、HIV-1的整合等基因的抑制试验 ;三、DNA 疫苗（核酸疫苗） 其定义是将编码外源性抗原基因插入到真核表达载体中，再将重组质粒导入动物体内,诱导机体产生免疫应答，达到防疫作用。 给药方法有以下几种 DNA直接注射于肌肉、皮下、粘膜处后静脉内； 脂质体包裹DNA后直注射，通过脂质体与细胞膜的融合聂入DNA， 减少了对DNA的破坏； 包被DNA基因后用基因抢注入组织内，以引起免疫反应； 利用一些细菌做载体，而该细菌属于组织细胞内的有特意亲和性但无害的常居菌，将DNA带到亲和性部位后，细菌裂解释放DNA, 产生免疫应答。 它的优点是： 1）制备简单，可大量生产，质粒DNA稳定性好，易于储备和运输； 2）使用方，可通过多种途径给药，不需免疫佑剂，纯化方便； 3）安全性高，毒副作用低，没有减毒株的独立恢复问题；