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基于药物方面探讨细菌基因工程前沿研究动态

2020-05-14 459 上传者：管理员

摘要：细菌基因工程药物具有靶向治疗的作用，因此在现代医疗体系中有着较高的应用价值。基于细菌基础工程的药物制造对于技术要求较高，且属于高风投的产业，同时也属于高收益高回报的产业，它受当前生物工程技术研究进展的影响。本文主要研究了细菌基因工程药物研究的进展，旨在为基于细菌基因工程的生物制药提供一些参考。

关键词：
分子生物学
基因工程
生物制药
研究进展
细菌
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疾病是生命体一生中不可避免的，它伴随着生命的起源与发展，与细菌、病毒等有着紧密的关系。随着生命的进化，人类及生物发生的疾病也在不断的变化之中。为了对抗疾病，人类在研究药物的进程上从未停止步伐。基于基因工程的生物制药研究始于人名对于基因结构和功能的了解。生物学专家借助分析学、微生物学的手段将基因进行重组和拼接，然后植入活细胞中，使被植物细胞获得植物基因的基本遗传特性。这种技术应用与生物制药之后对于药品的开发和研究做出了突出的贡献。细菌是引发病变的重要治病因子，研究细菌基因工程对于针对性获得细菌性疾病的治疗有着重要的意义。基于此，本文研究该课题。

一、生物制药概述

生物制药是指利用生物组织及其成分、生物体，借助生物学、微生物学、生物化学、免疫学、生物分离与纯化技术等加工和制造药物的方法。生命的健康存在与细胞因子、抗体、激素、核酸、酶、蛋白质等有着紧密的联系。以人的生命为例，人体中的蛋白质、酶、核酸、抗体、激素等调控物质保持稳定和平衡状态时，才能维持正常的生命活动。当这些调控物质失去平衡时，就会以防身体功能障碍，从而导致疾病的发生。生物制药正是利用生命体调控物质维持生命活动的原理，通过从天然的动植物细胞中提取有效的基因成分拼接或重组，从而制成同样具有调控作用的药品，来帮助生命体维持身体健康、提高生命质量。

常见的生物制药包括生化药物、生物技术药物、生物制成品等几种。生化药物直接提取与生物体。生物技术药物是通过微生物及其组成部分提取、重组研发出的生物工程药物。应用到的技术包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等，制造和药物研究过程繁杂，系统庞大。生物制成品主要指疫苗、血液制成品等。

二、细菌基因工程及药物的特点

(一)细菌基因工程简介

细菌基因工程是指借助微生物学技术、基因工程技术对基因进行提取、拼接和重组，时期成为具有治疗某类特殊性疾病的药物。例如人工胰岛素、红细胞生成素、干扰素、生长激素、白介素等。基于基因工程的药物研究首先需要确定对某些特定疾病具有预防和治疗作用的蛋白质，然后通过合成和提取将具有预防和控制该类疾病作用的蛋白质基因提出出来，在植入到细菌受体细胞中去。受体细胞通过不断的繁殖扩展来实现对于疾病的预防和治疗。

(二)细菌基因工程制药的特点

分析细菌基因工程预防和控制疾病的过程，我们得出细菌基因工程制药具有以下特点:(1)具有靶向预防和治疗疾病的特点;(2)具有突破传统的医药治疗疾病的特点;(3)具有较长的产业链生产特点;(4)具有对制造技术要求较高的特点;(5)具有高投资、高风险、高回报的特点。

三、细菌基因工程药物研究进展

基因工程制药的发展起源与HerbertBoyer和StanleyCohen的基因克隆专利。1982年，重组人工胰岛素生物医药从美国正式上市。这也标志着基因工程药物正式投入市场使用。同年，又相继研发出人工干扰素。1989年，我国的重组人工干扰素正式进入生产，标志着我国基因工程进入市场。我国的基因工程总共经历了三个发展阶段。第一个阶段即为细菌基因工程，它的最大特点是通过将蛋白质基因导入大肠杆菌来实现药用表达，不足之处在于这种药物表达不具有生物活性。第二个阶段为细胞基因工程，指用哺乳动物的细胞代替细菌，完成蛋白质药用的表达，它属于第二代基因工程药物，不足之处在于对于生产条件要求较高，生产成本极高，不适合市场推广和临床普遍应用。第三个阶段为转基因动物，指用动物授精的方式实现对具有预防和控制疾病的蛋白质的药用表达，优势在于类型多、产量高、易提纯，但不足之处在于制药过程复杂，不利于大规模投产。

近二十年来，我国的细菌基因工程在疫苗方面又取得了突破性的进展。目前，已经研究出具有治疗肿瘤、病毒感染、心脑血管疾病及其他一些特殊性疾病的生物药品，并且治疗效果已在临床应用中取得了验证。如高丽等人研究的基因重组荞麦胰蛋白酶抑制剂具有诱导HL260细胞凋亡的作用，它能够有效的一直HL260引起的肿瘤细胞及控制器生长。荞麦胰蛋白酶来自于蓼科植物，该研究也验证了使用廖科植物果实有助于预防肿瘤疾病的发生，如荞麦。目前，重组荞麦胰蛋白酶抑制剂已广范的成为抗肿瘤靶向治疗的药物。

韩明勇等人采用Lipofectamine2000将IL218基因的质粒Pcdna3112hil218转入Bcap37细胞中，筛选出阳性克隆。研究结果表明IL218锈蚀的Bcap37细胞具有显著的抗肿瘤作用。该基因工程目前已广泛应用于乳腺癌疫苗研制中。

四、结语

综上所述，基于细菌基因工程的药物研究是促进医药发展的重要途径。当前社会疾病演化进程较快，而细菌性疾病具有典型的抗药性特征。长期使用抗生素药物会增加病原菌的耐药性。利用细菌基因工程研制有靶向治疗作用的强效药，对于提高细菌性疾病的治疗效果意义重大。当前，我国的细菌基因工程药物已应用于心脑血管疾病、神经系统疾病、肿瘤疾病等一些与细胞修复相关的疾病，已经掌握了机遇生物活性和基因工程的药物合成途径、多肽药物的研制分子诊断技术等，并在基因治疗、疫苗及诊断技术方面取得了突出的成果。相应未来细菌基因工程还会为更多的疾病治疗和生物制药提供理论依据，促进我国生物制药和临床用药的发展。

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