发布时间:2016-12-26来源:来源:南方都市报
广州“易容”猪长出人血蛋白
12月19日,中科院广州生物医药与健康研究院举办科技成果转化院企对接会,赖良学博士的团队介绍,该团队通过基因编辑和克隆技术,让猪获得了跟人类一样的血清白蛋白。赖良学介绍,目前生物院已经获得数十头纯合子猪,预计1年内可以繁殖获得超过100头纯合子猪。“我们还在探索纯化工艺的过程,就是从猪血浆中提炼白蛋白纯品,现在我们达到99%没有问题,但达到更高可能要花时间。”赖良学预测,未来5年,来自于猪的人源白蛋白可以应用于辅料市场,如疫苗的佐剂;而5到10年后,它能跟人源的白蛋白一样,直接在人体上用药。
国内人血白蛋白
价格一直维持高位
人血清白蛋白是由肝脏产生的一种蛋白质,是血浆中含量最多的蛋白质。白蛋白和其他蛋白质一样,在肝细胞里使用各种氨基酸装配完成,释放到血液当中。它的作用主要有两个:一是保持血液中的水分,二是与其他物质结合,充当血液中的转运工具。临床上使用白蛋白主要是看中它的第一种功能,也就是“保水”功能。
举例来说,当血液中白蛋白含量减少的时候,水就离开血管进入组织间隙和体腔,产生水肿,如腹水、胸水等。而这时则需要补充外源的白蛋白,以留住水分。人血白蛋白,在采血后,经过提炼加工,摇身一变,就成了药品,俗称“生命制品”,它并不简单,是脑水肿、肝硬化等危重病人的“救命药”。同时,它也是狂犬病等疫苗的保护剂。
但这种“救命药”却总是一药难求。赖良学说,这个药品的原料血浆要从人体而来,目前一直处于短缺状态,白蛋白市场供应不求。数据显示,2015年,加上进口用量,中国全年用人血白蛋白量约300吨,其中临床用量为240-?250吨,疫苗生产企业用量约50-60吨,狂犬病疫苗每年需要人血白蛋白约14吨。从2007年开始,因为供应紧张,国内的人血白蛋白价格一直维持高位,达到34到36元每克,高于国外价格。
生长在广州郊区
“易容”猪和其他猪吃的一样
在这一背景下,世界上许多实验室及公司,包括部分中国企业,盯住了“重组人血白蛋白”,它甚至抛弃了人或动物来源的血浆,试图用高效表达人血白蛋白的特殊酵母经发酵制成,但发酵成本高昂、临床试验副作用大,目前仍未真正走向市场。
2013年,赖良学的团队瞄准了动物,他们想到了猪。为什么是猪?事实上,猪白蛋白与人白蛋白氨基酸序列同源性达到了76%,这种相似度可以让人血白蛋白在猪的体内正常发挥功能,改造后的猪还能正常发育。还有,猪个头大,血量多,又容易饲养、繁殖,规模化生产更容易。比较一下,牛的妊娠周期长,羊更娇气,还要放养,都不如猪来的效率高。
这些猪生长在广州的郊区,虽然“易容”,但它们和其他猪吃的东西一样,除了血清中的白蛋白是人血白蛋白外,它们生长的速度、健康程度并无不同。对50天龄的纯合子猪检测发现,其血清中人血清白蛋白的含量为20多克每升,“人一般是30-50g/L多,但预期成年猪的血清白蛋白的含量将会提高一倍。”赖良学说。
目前生物院已经
获得数十头纯合子猪
这些猪的血清白蛋白价值几何?据测算,猪的总血量占体重的7%,成年大白猪体重为200-?350千克,平均每次采集血浆1?.5升以上,每周可采集2次,“预计每头猪年产人血清白蛋白的总产量超过2kg,按政府定价计算,其市场价值约7万元人民币。”如果建立一个2000头规模的猪场,每年即可生产价值1.4亿元的人血清白蛋白,如果按成年猪的产量翻倍计算,年产值将超过2.5亿元。
赖良学介绍,目前生物院已经获得数十头纯合子猪,预计1年内可以繁殖获得超过100头纯合子猪。“我们还在探索纯化工艺的过程,就是从猪血浆中提炼白蛋白纯品,现在我们达到99%没有问题,但达到更高可能要花时间。”
赖良学有个大胆的预测:未来5年,来自于猪的人源白蛋白可以应用于辅料市场,如疫苗的佐剂,而5到10年后,它能跟人源的白蛋白一样,直接在人体上用药。目前,全套技术已经申报了国际专利和国内专利,课题组计划在完成临床前动物安全性评价试验后发表相关文章。
揭秘
如何给猪进行“易容”
选定了动物,接下来就要进行“易容”了,即把猪的白蛋白基因全部置换成人的白蛋白基因。2013年,团队成员之一的李小平博士,用基因靶向修饰技术,把猪的白蛋白基因全部“修饰”了一番,替换成人的。接下来,一个细胞,要变成一头猪,就要使用动物克隆技术了。意思是,这些被改变基因的猪,都是克隆猪。
随后,胚胎被移植到母猪体内,怀胎四月后,世界上第一头人源化血清白蛋白基因修饰杂合子猪就诞生了,所谓杂合子,是指它既有人血清白蛋白,亦有猪白蛋白。这头猪的任务繁重,它要承担的是“繁殖大业”。经过两年多,三代繁殖之后,纯合子人源化血清白蛋白基因修饰猪终于出炉。“在基因组、mRNA以及蛋白质三个水平分析,结果显示纯合子猪完全表达了人血清白蛋白,没有猪源血清白蛋白的遗漏。”赖良学说,这意味着,这些猪的白蛋白已经成功“易容”。
释疑
A
猪的内源性病毒会不会跳到人体?
经过基因工程改造,把猪身上提炼的白蛋白用在人身上,真的安全吗?事实上,这是赖良学团队将面临的最大门槛。目前国家对动物来源的血清制品,有很严格的标准。“动物本身的传染病,像乙肝之类不会传给人,即使有疾病传给人,我们也能给它们一个无特定病源的环境,严格控制微生物、病毒等入侵。”
但和转基因一样无解的,还有内源性病毒。内源性病毒是嵌在细胞内基因组的病毒,在猪身体里面不会有毒性,但当猪的细胞和人的细胞接触时,这种病毒是否会“跳”到人体?“怕内源性病毒到了人体后产生变异,变成一种新的病毒。就像转基因的有害无害一样,它是无法证实的。”去年,中美研究人员在美国《科学》杂志在线刊登论文,他们利用基因编辑技术,在细胞水平上把猪的内源性病毒基因敲除,曾轰动世界,“在普通的细胞做,可能做到,但在猪身上,目前还没做成,我们也已经在进行相关研究。”
B
培养纯合子猪是否会被近亲繁殖困扰?
要培育纯合子猪,不断繁育,是否也会存在近亲繁殖的问题?赖良学说,跟人类一样,猪也存在这个问题。在前三代,猪的近亲繁殖暂时不会出现问题,但到了第六代,就会出现如出生率、存活率低、怪胎等,“可以找些远源的猪来交配,比如从深圳弄一点来。”
C
猪的白蛋白药品会涉及血型吗?
李小平说,与人血浆来源的白蛋白一样,从猪血浆中提炼纯化白蛋白,并不会携带猪的细胞,属于蛋白质药品,因此不涉及到血型的问题。
采写:南都记者 阳广霞 通讯员 黄博纯
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