發(fā)布時(shí)間:2016-12-26來(lái)源:來(lái)源:南方都市報(bào)
廣州“易容”豬長(zhǎng)出人血蛋白
12月19日,中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院舉辦科技成果轉(zhuǎn)化院企對(duì)接會(huì),賴良學(xué)博士的團(tuán)隊(duì)介紹,該團(tuán)隊(duì)通過基因編輯和克隆技術(shù),讓豬獲得了跟人類一樣的血清白蛋白。賴良學(xué)介紹,目前生物院已經(jīng)獲得數(shù)十頭純合子豬,預(yù)計(jì)1年內(nèi)可以繁殖獲得超過100頭純合子豬?!拔覀冞€在探索純化工藝的過程,就是從豬血漿中提煉白蛋白純品,現(xiàn)在我們達(dá)到99%沒有問題,但達(dá)到更高可能要花時(shí)間?!辟嚵紝W(xué)預(yù)測(cè),未來(lái)5年,來(lái)自于豬的人源白蛋白可以應(yīng)用于輔料市場(chǎng),如疫苗的佐劑;而5到10年后,它能跟人源的白蛋白一樣,直接在人體上用藥。
國(guó)內(nèi)人血白蛋白
價(jià)格一直維持高位
人血清白蛋白是由肝臟產(chǎn)生的一種蛋白質(zhì),是血漿中含量最多的蛋白質(zhì)。白蛋白和其他蛋白質(zhì)一樣,在肝細(xì)胞里使用各種氨基酸裝配完成,釋放到血液當(dāng)中。它的作用主要有兩個(gè):一是保持血液中的水分,二是與其他物質(zhì)結(jié)合,充當(dāng)血液中的轉(zhuǎn)運(yùn)工具。臨床上使用白蛋白主要是看中它的第一種功能,也就是“保水”功能。
舉例來(lái)說(shuō),當(dāng)血液中白蛋白含量減少的時(shí)候,水就離開血管進(jìn)入組織間隙和體腔,產(chǎn)生水腫,如腹水、胸水等。而這時(shí)則需要補(bǔ)充外源的白蛋白,以留住水分。人血白蛋白,在采血后,經(jīng)過提煉加工,搖身一變,就成了藥品,俗稱“生命制品”,它并不簡(jiǎn)單,是腦水腫、肝硬化等危重病人的“救命藥”。同時(shí),它也是狂犬病等疫苗的保護(hù)劑。
但這種“救命藥”卻總是一藥難求。賴良學(xué)說(shuō),這個(gè)藥品的原料血漿要從人體而來(lái),目前一直處于短缺狀態(tài),白蛋白市場(chǎng)供應(yīng)不求。數(shù)據(jù)顯示,2015年,加上進(jìn)口用量,中國(guó)全年用人血白蛋白量約300噸,其中臨床用量為240-?250噸,疫苗生產(chǎn)企業(yè)用量約50-60噸,狂犬病疫苗每年需要人血白蛋白約14噸。從2007年開始,因?yàn)楣?yīng)緊張,國(guó)內(nèi)的人血白蛋白價(jià)格一直維持高位,達(dá)到34到36元每克,高于國(guó)外價(jià)格。
生長(zhǎng)在廣州郊區(qū)
“易容”豬和其他豬吃的一樣
在這一背景下,世界上許多實(shí)驗(yàn)室及公司,包括部分中國(guó)企業(yè),盯住了“重組人血白蛋白”,它甚至拋棄了人或動(dòng)物來(lái)源的血漿,試圖用高效表達(dá)人血白蛋白的特殊酵母經(jīng)發(fā)酵制成,但發(fā)酵成本高昂、臨床試驗(yàn)副作用大,目前仍未真正走向市場(chǎng)。
2013年,賴良學(xué)的團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)了動(dòng)物,他們想到了豬。為什么是豬?事實(shí)上,豬白蛋白與人白蛋白氨基酸序列同源性達(dá)到了76%,這種相似度可以讓人血白蛋白在豬的體內(nèi)正常發(fā)揮功能,改造后的豬還能正常發(fā)育。還有,豬個(gè)頭大,血量多,又容易飼養(yǎng)、繁殖,規(guī)模化生產(chǎn)更容易。比較一下,牛的妊娠周期長(zhǎng),羊更嬌氣,還要放養(yǎng),都不如豬來(lái)的效率高。
這些豬生長(zhǎng)在廣州的郊區(qū),雖然“易容”,但它們和其他豬吃的東西一樣,除了血清中的白蛋白是人血白蛋白外,它們生長(zhǎng)的速度、健康程度并無(wú)不同。對(duì)50天齡的純合子豬檢測(cè)發(fā)現(xiàn),其血清中人血清白蛋白的含量為20多克每升,“人一般是30-50g/L多,但預(yù)期成年豬的血清白蛋白的含量將會(huì)提高一倍?!辟嚵紝W(xué)說(shuō)。
目前生物院已經(jīng)
獲得數(shù)十頭純合子豬
這些豬的血清白蛋白價(jià)值幾何?據(jù)測(cè)算,豬的總血量占體重的7%,成年大白豬體重為200-?350千克,平均每次采集血漿1?.5升以上,每周可采集2次,“預(yù)計(jì)每頭豬年產(chǎn)人血清白蛋白的總產(chǎn)量超過2kg,按政府定價(jià)計(jì)算,其市場(chǎng)價(jià)值約7萬(wàn)元人民幣?!比绻⒁粋€(gè)2000頭規(guī)模的豬場(chǎng),每年即可生產(chǎn)價(jià)值1.4億元的人血清白蛋白,如果按成年豬的產(chǎn)量翻倍計(jì)算,年產(chǎn)值將超過2.5億元。
賴良學(xué)介紹,目前生物院已經(jīng)獲得數(shù)十頭純合子豬,預(yù)計(jì)1年內(nèi)可以繁殖獲得超過100頭純合子豬?!拔覀冞€在探索純化工藝的過程,就是從豬血漿中提煉白蛋白純品,現(xiàn)在我們達(dá)到99%沒有問題,但達(dá)到更高可能要花時(shí)間?!?/p>
賴良學(xué)有個(gè)大膽的預(yù)測(cè):未來(lái)5年,來(lái)自于豬的人源白蛋白可以應(yīng)用于輔料市場(chǎng),如疫苗的佐劑,而5到10年后,它能跟人源的白蛋白一樣,直接在人體上用藥。目前,全套技術(shù)已經(jīng)申報(bào)了國(guó)際專利和國(guó)內(nèi)專利,課題組計(jì)劃在完成臨床前動(dòng)物安全性評(píng)價(jià)試驗(yàn)后發(fā)表相關(guān)文章。
揭秘
如何給豬進(jìn)行“易容”
選定了動(dòng)物,接下來(lái)就要進(jìn)行“易容”了,即把豬的白蛋白基因全部置換成人的白蛋白基因。2013年,團(tuán)隊(duì)成員之一的李小平博士,用基因靶向修飾技術(shù),把豬的白蛋白基因全部“修飾”了一番,替換成人的。接下來(lái),一個(gè)細(xì)胞,要變成一頭豬,就要使用動(dòng)物克隆技術(shù)了。意思是,這些被改變基因的豬,都是克隆豬。
隨后,胚胎被移植到母豬體內(nèi),懷胎四月后,世界上第一頭人源化血清白蛋白基因修飾雜合子豬就誕生了,所謂雜合子,是指它既有人血清白蛋白,亦有豬白蛋白。這頭豬的任務(wù)繁重,它要承擔(dān)的是“繁殖大業(yè)”。經(jīng)過兩年多,三代繁殖之后,純合子人源化血清白蛋白基因修飾豬終于出爐?!霸诨蚪M、mRNA以及蛋白質(zhì)三個(gè)水平分析,結(jié)果顯示純合子豬完全表達(dá)了人血清白蛋白,沒有豬源血清白蛋白的遺漏?!辟嚵紝W(xué)說(shuō),這意味著,這些豬的白蛋白已經(jīng)成功“易容”。
釋疑
A
豬的內(nèi)源性病毒會(huì)不會(huì)跳到人體?
經(jīng)過基因工程改造,把豬身上提煉的白蛋白用在人身上,真的安全嗎?事實(shí)上,這是賴良學(xué)團(tuán)隊(duì)將面臨的最大門檻。目前國(guó)家對(duì)動(dòng)物來(lái)源的血清制品,有很嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)?!皠?dòng)物本身的傳染病,像乙肝之類不會(huì)傳給人,即使有疾病傳給人,我們也能給它們一個(gè)無(wú)特定病源的環(huán)境,嚴(yán)格控制微生物、病毒等入侵?!?/p>
但和轉(zhuǎn)基因一樣無(wú)解的,還有內(nèi)源性病毒。內(nèi)源性病毒是嵌在細(xì)胞內(nèi)基因組的病毒,在豬身體里面不會(huì)有毒性,但當(dāng)豬的細(xì)胞和人的細(xì)胞接觸時(shí),這種病毒是否會(huì)“跳”到人體?“怕內(nèi)源性病毒到了人體后產(chǎn)生變異,變成一種新的病毒。就像轉(zhuǎn)基因的有害無(wú)害一樣,它是無(wú)法證實(shí)的。”去年,中美研究人員在美國(guó)《科學(xué)》雜志在線刊登論文,他們利用基因編輯技術(shù),在細(xì)胞水平上把豬的內(nèi)源性病毒基因敲除,曾轟動(dòng)世界,“在普通的細(xì)胞做,可能做到,但在豬身上,目前還沒做成,我們也已經(jīng)在進(jìn)行相關(guān)研究?!?/p>
B
培養(yǎng)純合子豬是否會(huì)被近親繁殖困擾?
要培育純合子豬,不斷繁育,是否也會(huì)存在近親繁殖的問題?賴良學(xué)說(shuō),跟人類一樣,豬也存在這個(gè)問題。在前三代,豬的近親繁殖暫時(shí)不會(huì)出現(xiàn)問題,但到了第六代,就會(huì)出現(xiàn)如出生率、存活率低、怪胎等,“可以找些遠(yuǎn)源的豬來(lái)交配,比如從深圳弄一點(diǎn)來(lái)?!?/p>
C
豬的白蛋白藥品會(huì)涉及血型嗎?
李小平說(shuō),與人血漿來(lái)源的白蛋白一樣,從豬血漿中提煉純化白蛋白,并不會(huì)攜帶豬的細(xì)胞,屬于蛋白質(zhì)藥品,因此不涉及到血型的問題。
采寫:南都記者 陽(yáng)廣霞 通訊員 黃博純
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