猪也能长出人血白蛋白了,可用做疫苗佐剂
昨天,中国科学院广州生物医学与健康研究所召开科技成果转化研究所企业会议。赖学良博士的团队介绍说,该团队通过基因编辑和克隆技术获得了与人类相同的血清白蛋白。赖学良说,生物研究所已经获得了几十头纯合子猪,预计一年内将生产100多头纯合子猪。“我们仍在探索纯化过程,即从猪血浆中提炼纯白蛋白。现在达到99%不成问题,但是达到更高的水平可能需要时间。”赖学良预测,在未来5年内,猪的人白蛋白可用于佐剂市场,如疫苗佐剂。5到10年后,它可以像人体白蛋白一样直接用于人体。
国产人白蛋白
价格一直居高不下。
人血清白蛋白是一种由肝脏产生的蛋白质,是血浆中最丰富的蛋白质。白蛋白和其他蛋白质一样,是利用各种氨基酸在肝细胞中组装并释放到血液中的。它的作用主要有两个:一个是保持血液中的水分,另一个是与其他物质结合并在血液中充当运输工具。临床上,白蛋白主要用于其第一功能,即“保水”。
例如,当血液中的白蛋白含量减少时,水离开血管并进入组织空间和体腔,导致水肿,如腹水和胸腔积液。然而,需要外源性白蛋白来保持水分。人体白蛋白经过血液采集、提炼和加工,已经成为一种药物,俗称“生命产品”。这并不简单,它是一种“救命药物”,适用于重症患者,如脑水肿和肝硬化。同时,它也是狂犬病等疫苗的保护剂。
但是这种“救命药”总是很难找到。赖学良说,这种药物的原血浆来自人体,一直供不应求。白蛋白市场供不应求。数据显示,2015年,随着进口剂量的增加,中国全年将使用约300吨人血清白蛋白,其中240- 250吨用于临床,50-60吨用于疫苗制造商,每年狂犬病疫苗将需要14吨人血清白蛋白。自2007年以来,由于供应紧张,人体白蛋白的国内价格一直居高不下,达到每克34至36元,高于国外价格。
生长在广州郊区
“易蓉”猪和其他猪吃的一样
在这种背景下,世界上许多实验室和公司,包括一些中国企业,都把目光投向了“重组人白蛋白”。它甚至放弃了人类或动物来源的血浆,并试图用能有效表达人类白蛋白的特殊酵母来发酵它。然而,发酵成本高,临床试验副作用大。目前,它还没有真正进入市场。
2013年,赖学良的团队以动物为目标,他们想到了猪。为什么是猪?事实上,猪白蛋白和人白蛋白之间的氨基酸序列同源性已经达到76%,这种相似性可以使人血白蛋白在猪体内正常发挥作用,而修饰后的猪也可以正常发育。此外,猪体型大,有大量的血液。它们易于饲养和繁殖,使得大规模生产更加容易。相比之下,奶牛的怀孕期更长,绵羊更娇嫩,它们需要被放养,这不如猪有效率。
这些猪在广州郊区长大。尽管它们“看起来很容易”,但它们和其他猪一样。除了血清中的白蛋白是人白蛋白之外,它们的生长速度和健康水平没有什么不同。对50日龄纯合子猪的测试发现,其血清中人血清白蛋白的含量超过每升20克。“人一般超过30-50克/升,但成年猪的血清白蛋白含量预计会增加一倍。”赖学良说:
目前,生物研究所已经
得到几十头纯合猪
这些猪的血清白蛋白值是多少?据估计,猪的总血量占体重的7%,成年大白猪的体重为200- 350公斤,平均每次采集1 .5升以上的血浆,每周可采集两次。据估计,每年每头猪的人血清白蛋白总产量超过2公斤,按*定价,其市场价值约为7万元。如果建立一个2000头的养猪场,每年可以生产价值1.4亿元的人血清白蛋白。如果成年猪产量翻一番,年产值将超过2.5亿元。
赖学良说,生物研究所已经获得了几十头纯合子猪,预计一年内将生产100多头纯合子猪。“我们仍在探索纯化过程,即从猪血浆中提炼纯白蛋白。现在达到99%不成问题,但是达到更高的水平可能需要时间。”
赖学良有一个大胆的预测:在未来5年内,猪的人白蛋白可以用于佐剂市场,如疫苗的佐剂,在5到10年内,它可以像人白蛋白一样直接用于人体。目前,整套技术已经申报国际专利和国内专利。研究小组计划在完成临床前动物安全性评估试验后发表相关文章。
秘密
如何“改变猪的外貌”
选择动物后,下一步是“改变外貌”,即用成年人的白蛋白基因替换猪的所有白蛋白基因。2013年,团队成员之一李晓平博士利用基因靶向修饰技术“修饰”了猪的所有白蛋白基因,并替换了成年猪的白蛋白基因。接下来,为了将细胞变成猪,必须使用动物克隆技术。这意味着这些转基因猪都是克隆猪。
随后,胚胎被移植到母猪身上,世界上第一只人源化血清白蛋白转基因杂合子猪在怀孕四个月后出生。所谓的杂合子是指人血清白蛋白和猪血清白蛋白。这头猪的任务很重,它必须承担“伟大的繁殖事业”。经过两年多三代的繁殖,纯合的人源化血清白蛋白基因修饰猪终于被释放出来。"基因组、基因和蛋白质水平的分析表明,纯合子猪完全表达人血清白蛋白,而没有遗漏猪血清白蛋白."赖学良说,这意味着这些猪的白蛋白已经被成功地改变了。
解散
猪的内源性病毒会进入人体吗?
在基因工程之后,将从猪身上提取的白蛋白用于人体真的安全吗?事实上,这是赖学良的团队将面临的最大门槛。目前,国家对动物源性血清产品有非常严格的标准。“动物本身的传染性疾病,如乙型肝炎,不会传染给人类。即使疾病传染给人类,我们也可以给他们一个没有特定疾病源的环境,并严格控制微生物、病毒等的入侵。”
但是也有像转基因一样无法解决的内源性病毒。内源性病毒是一种嵌入细胞基因组的病毒,在猪体内不会中毒。然而,当猪细胞接触人类细胞时,这种病毒会“跳”进人体吗?“害怕内源性病毒在人体变异后,成为新的病毒。正如转基因是有害无害的一样,它也无法得到证明。”去年,来自中国和美国的研究人员在美国杂志《科学》上发表了一篇在线论文。他们使用基因编辑技术在细胞水平上敲除猪的内源性病毒基因。他们在世界上引起了轰动。“在普通细胞中做这件事是可能的,但在猪身上还没有做过。我们也在进行相关研究。”
繁殖纯合子猪会受到近亲繁殖的困扰吗?
如果纯合子猪要繁殖并继续繁殖,会有近亲繁殖的问题吗?赖学良说,像人类一样,猪也有这个问题。在前三代,猪的近亲繁殖暂时不会成为问题,但在第六代,将会出现诸如出生率低、存活率低和动物怪异等问题。"你可以从很远的地方找到一些猪来交配,例如,一些来自深圳的."
猪的白蛋白药物与血型有关吗?
李晓平说,从猪血浆中提取的纯化白蛋白与从人血浆中提取的白蛋白一样,不携带猪细胞,是一种蛋白药物,因此不涉及血型问题。
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