生物藥物的研究與發(fā)展概述

楊雪

摘 要： 隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展，生物藥物在治療疑難病中的應(yīng)用效果越來(lái)越受到人們的重視，如何提高生物藥物的有效性和安全性是生物藥物研究工作的重要研究方向，有利于促進(jìn)生物藥物技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展。本文主要分析了生物藥物技術(shù)的研究和發(fā)展現(xiàn)狀，并對(duì)生物藥物的發(fā)展前景進(jìn)行了概述。

關(guān)鍵詞： 生物藥物 生物技術(shù) 發(fā)展策略

一、生物藥物概述

生物藥物是借助于微生物培養(yǎng)技術(shù)或生物工程，生產(chǎn)出具有生物活性的蛋白質(zhì)藥物。生物藥物與一般性藥物的主要區(qū)別在于：生物藥物包含生物遺傳特性，將生物體的遺傳差異性通過(guò)不同的核酸組成呈現(xiàn)出來(lái)，使得生物藥物可以應(yīng)用于治療一些傳統(tǒng)藥物無(wú)法治愈的疾病，如心臟病、糖尿病、心腦血管疾病等。生物藥物具備廣泛的功能性，在對(duì)生物藥物的有效性和安全性進(jìn)行評(píng)估時(shí)，要根據(jù)藥物本身的結(jié)構(gòu)特征，建立科學(xué)、準(zhǔn)確的生物藥物安全管理制度，確保生物藥物治療疾病的效果。

二、生物藥物的研究和發(fā)展現(xiàn)狀

生物藥物技術(shù)的本質(zhì)就是利用生物基因信息學(xué)，構(gòu)建具備藥物功能性的細(xì)胞培養(yǎng)株，從而利用多種活性蛋白和酶對(duì)疑難病進(jìn)行治療，這是生物藥物技術(shù)的研究目的。生物藥物由于技術(shù)的創(chuàng)新性較強(qiáng)，同時(shí)具備較高的經(jīng)濟(jì)附加值，因此受到國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的高度重視。生物藥物不僅是能耗較低的綠色經(jīng)濟(jì)，還可以為國(guó)家?guī)?lái)長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，因此，世界各個(gè)國(guó)家都將生物藥物的研究和發(fā)展確定為國(guó)家高新技術(shù)扶植對(duì)象。

我國(guó)生物藥物研究工作正處于快速發(fā)展時(shí)期，生物藥物研發(fā)是一項(xiàng)結(jié)合基因工程、生物技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多領(lǐng)域的綜合性學(xué)科。我國(guó)政府將生物藥物技術(shù)作為國(guó)家優(yōu)先扶植的產(chǎn)業(yè)，鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新，拓寬生物藥物在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的治療范圍，提升生物藥物與現(xiàn)代醫(yī)療手段的協(xié)同作用水平，提高我國(guó)醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量。我國(guó)對(duì)于生物藥物的發(fā)展戰(zhàn)略主要是針對(duì)技術(shù)的自主研發(fā)能力進(jìn)行重點(diǎn)突破，立足創(chuàng)新，加強(qiáng)市場(chǎng)需求導(dǎo)向，力爭(zhēng)將我國(guó)生物藥物研發(fā)與生產(chǎn)行業(yè)建立為我國(guó)重要的高新技術(shù)行業(yè)。

三、生物藥物的研究與發(fā)展策略

生物藥物的發(fā)展是將生物基因理論與制藥工程相聯(lián)系，利用生物基因工程對(duì)人體基因組的研究結(jié)果，使得生物藥物可以應(yīng)用于治療疾病。人類(lèi)基因組的破解為生物藥物的發(fā)展提供可能，利用基因組中已經(jīng)獲得的功能型基因結(jié)構(gòu)，運(yùn)用生物克隆方式表達(dá)，從而獲得生物基因的功能型蛋白或核酸，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)克隆出的生物蛋白結(jié)構(gòu)和功能性進(jìn)行分析，并對(duì)功能型蛋白進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾和排列組合，篩選出具備藥物特性的蛋白結(jié)構(gòu)。生物藥物的研制就是將結(jié)構(gòu)基因通過(guò)生物培養(yǎng)技術(shù)和蛋白質(zhì)技術(shù)，對(duì)具有生物藥用價(jià)值的基因進(jìn)行克隆表達(dá)，從而獲得可用于醫(yī)學(xué)藥物的功能型蛋白結(jié)構(gòu)。

對(duì)于功能型基因結(jié)構(gòu)的鑒別是生物藥物的研制過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是生物藥物是否具備功能性和安全性的重要保障。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于生物功能基因結(jié)構(gòu)的鑒別還缺乏相應(yīng)技術(shù)，尤其是功能型基因靶點(diǎn)的確定是現(xiàn)代生物藥物研究的關(guān)鍵課題。如果單純運(yùn)用生物技術(shù)很難獲得準(zhǔn)確結(jié)果，就要將生物信息學(xué)與基因?qū)W相結(jié)合，利用基因?qū)W中對(duì)人體基因組的研究成果和生物藥物作用機(jī)制，準(zhǔn)確定位功能型基因靶點(diǎn)。同時(shí)，可以結(jié)合計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果，對(duì)功能型基因的藥物作用效果進(jìn)行預(yù)測(cè)，完成藥物作用節(jié)點(diǎn)與基因結(jié)構(gòu)的對(duì)接。當(dāng)前，生物藥物的研究策略主要可以包括四個(gè)方向：一是建立人類(lèi)基因組信息庫(kù)，從生物功能性入手對(duì)具備藥物活性的蛋白或酶進(jìn)行校對(duì)并且進(jìn)行克隆，經(jīng)過(guò)生物活性分析和功能篩選獲得可用于生物藥物的蛋白結(jié)構(gòu)；二是應(yīng)用生物活性分析、PCR技術(shù)、噬菌體展示技術(shù)克隆純化功能性蛋白，將蛋白基因組成作為生物藥物研制的主要依據(jù)；三是利用基因合成技術(shù)，設(shè)計(jì)能夠阻礙治病基因合成過(guò)程的寡核苷酸；四是利用基因克隆技術(shù)合成能與致病基因相互作用的蛋白，通過(guò)藥理作用研究篩選出可以用于制備生物藥物的蛋白結(jié)構(gòu)。

四、生物藥物的研究與發(fā)展前景

生物蛋白工程技術(shù)的發(fā)展為生物研究提供新的發(fā)展方向，基因打靶技術(shù)與基因改組技術(shù)使功能性蛋白藥物的種類(lèi)和用途更廣泛。通過(guò)基因工程技術(shù)可以增強(qiáng)生物藥物的活性和穩(wěn)定性，延長(zhǎng)生物藥物在病灶組織中的作用時(shí)間，降低藥物與人體的免疫抗性。例如，天然胰島素在注入人體后，由于胰島素會(huì)在人體中進(jìn)行酶化反應(yīng)，生成多聚體后改變蛋白殘基結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)胰島素進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)的時(shí)間，削弱注入胰島素的治療效果。如果采用生物基因激素對(duì)胰島素中殘基結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)，就可以減少胰島素的聚合反應(yīng)從而促進(jìn)胰島素生成，有效增強(qiáng)治療效果。

目前，生物藥物技術(shù)的發(fā)展方向可以劃分為五種，分別是功能性基因治療劑、可溶性蛋白藥物、抗體藥物、單克隆抗體與疫苗。隨著生物藥物技術(shù)的發(fā)展，預(yù)期在2020年，單克隆抗體將成為治療腫瘤疾病、皮膚疾病與神經(jīng)系統(tǒng)疾病的有力措施，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，截至2012年，世界單克隆抗體總銷(xiāo)售額超過(guò)250億美元，這個(gè)數(shù)據(jù)將隨著單克隆抗體技術(shù)的發(fā)展進(jìn)一步提高，由此可見(jiàn)，單克隆抗體技術(shù)已經(jīng)成為生物藥物領(lǐng)域最具代表性的技術(shù)。

值得注意的是，生物藥物由于容易受到人體新陳代謝環(huán)境的影響，與人體多種消化酶相互作用導(dǎo)致藥物活性下降，這就需要在治療期間頻繁注射藥物，延長(zhǎng)治療周期，給患者身心帶來(lái)不利影響。如何改善生物藥物的半衰期是該技術(shù)的重要研究方向，可以通過(guò)增加藥物的化學(xué)修飾，或添加酶抑制劑等方式減緩人體對(duì)生物藥物的酶化作用，以增強(qiáng)藥物的治療效果。隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展，生物藥物的研究與發(fā)展將在21世紀(jì)為人類(lèi)提供更多的健康保障。

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