基因工程前景诱人

时间:2022-10-05 07:24:05

基因工程前景诱人

自从上世纪80年代初世界上第一个基因工程药品―――重组人胰岛素问世以来,基因制药研发速度非常快,近20年来,全球有近60种药品进入市场。

我国基因工程制药实施产业化始于上世纪80年代末期。随着我国第一个具有自主知识产权的基因重组药物a-lb型干扰素,1989年在深圳科技园实施产业化,国内基因药物产业化大发展的序幕也由此拉开。

截至2003年,我国批准上市的基因工程药物和疫苗主要有重组人a-lb干扰素、重组人表皮因子(外用)、重组人红细胞生成素、重组链激素、重组人胰岛素、重组人生长激素、重组乙肝疫苗等。目前,全球最畅销的十几种基因药物在我国都能生产。

基因药物成为人类对付疾病的新锐,一般来说基因药物,都应有自己特有的作用靶点,或是人体组织、或是细胞膜、或是细胞浆中的某蛋白质和酶。通过这些作用点,药物能发挥最佳疗效。而现有的药物除了作用于治疗的目标点之外,还常常作用于其他部位,因此常常会带来很多的副作用。

基因工程制药将具有药物作用效果明确、作用机理清楚或作用专一、毒副作用小等优点。这些药物会使医生能像发射激光制导“导弹”那样使用药物,而不是盲目对疾病“开火”。

而且,基因工程制药不仅解决传统药物“头痛医头脚痛医脚”的治标问题,还将从基因的个性化角度配制药物,使疾病得到彻底根治,并同时带来制药产业的革命。

从提高人类生存质量角度看,基因工程制药目前主要瞄准一些重大的常见疾病,如艾滋病、癌症、糖尿病、抑郁症、心脏病、老年性痴呆症、中风、骨质疏松症等严重危害人类健康并流行范围较广的病症。

寻找新的药物作用靶点是今后新药研制开发的关键。而人类基因组学研究将为寻找新的药物作用点开辟广阔的前景,它最终揭示的人类基因中至少有几千个基因可作为药物的作用点。

基因工程制药产业发展迅速,得益于我国举世瞩目的基因技术研究实力。我国是唯一参与人类基因组研究的发展中国家,在参与人类基因组计划的美、英、日、中、法、德6个国家中,我国基因组测序能力已经超过法国和德国,名列第四。在6国16个基因组测序中心里,我国位居前十强。2000年完成了1%的人类基因组测序任务,2002年又独立完成了水稻基因组研究。如今又领衔国际人类肝脏蛋白质组研究,这些都是举世瞩目的成就。尤其近年来,在医学和生命科学的几大最前沿的领域,如组织器官工程、生物芯片、干细胞技术、克隆技术等方面也均处于世界先进水平。加上基因重组技术、DNA技术、基因化学技术的进步和发展等,这些都将为我国基因工程药物产业的发展奠定坚实的科学技术基础,将给基因工程药物产业带来深刻的变化和前所未有的发展机遇。

尽管国内基因工程制药企业现状不容乐观,我国生物技术产业与欧美发达国家相比虽有一定距离,但并非不可逾越,这个市场依然被业内人士十分看好。比如我国干扰素的实际消费量不足1亿,但市场潜力相当大,专家们估计能达到4亿―5亿支。尤其经过近10年的努力,我国已造就了若干个具有国际竞争力,甚至能跻身世界基因工程药物产业前列的中国本土上的龙头企业。所以尽管基因工程制药发展道路艰辛,但前景依然十分诱人

1基因工程与基因板块前景分析

1.基因工程技术的发展与前瞻性,2000年6月26日,“人类基因组计划”成功绘制了人类生命的“天书”,人类的遗传密码基本被破译,标志着生物技术,特别是生命科学技术发展进入到一个新的阶段。人类基因组计划(HGP)与曼哈顿原子弹计划和阿波罗登月计划一起被称为二十世纪三大科学工程,它同时将贯穿于整个21世纪,被认为是21世纪最伟大的科学工程。早在20世纪上半叶,遗传学家就提出了“基因”概念,即基因是决定生物性状的遗传物质基础。特别是1953年沃森和克里克DNA双螺旋结构模型创立后,进一步从本质上证实基因是决定人类生、老、病、死和一切生命现象的物质基础。至70年代,DNA重组技术(也称基因工程或遗传工程技术)终获成功并付之应用,分离、克隆基因变为现实,不少遗传病的致病基因及其他一些疾病的相关基因和病毒致病基因陆陆续续被确定。所有这一切使人们似乎看到了攻克顽症的曙光,研究基因的热情空前高涨。

诺贝尔奖获得者杜伯克进一步提出了基因组研究模式,美国国会于1990年10月1日批准正式启动HGP,为期15年,政府投资30亿美元。人类基因组计划的目的是要破译出基因密码并将其序列化制成研究蓝本,从而对诊断病症和研究治疗提供巨大帮助。不久的将来我们不仅可以看到癌症、艾滋病等绝症被攻克;人类可以通过基因克隆复制器官和无性繁殖;基因诊断和改动技术可以使人类后代不再受遗传病的困扰;而且人类将进入药物个性化时代,人类的生命也将延长。正是由于这些新技术和新领域的不断出现和日新月异,人类在新世纪的生存和生活方式将发生重大变化。

其一、基因制药。在过去发现新药物作用靶点和受体是非常昂贵和漫长的,科学家只是依赖试错法来实现其药物研究和开发的目标。人类基因组研究计划完成后,科学家可以直接根据基因组研究成果确定靶位和受体设计药物。这将大大缩短药物研制时间和大大降低药物研制费用。

其二、基因诊断。人类基因组研究计划最直接和最容易产生效益的地方就是基因诊断。通过基因诊断可以解决遗传性疾病的黑洞,基因诊断能够在遗传病患者还未发现出任何症状之前,甚至还未出生的婴儿就能确诊。

其三、基因治疗。基因治疗被称为人类医疗史上的第四次革命,遗传学表明人类有6500种遗传性疾病是由单个基因缺陷引起的,而通过基因治疗置入相关基因将使人类的许多不治之症得以克服。

其四、基因克隆。是指把一个生物体中的遗传信息(DNA)转入另一个生物体内。利用基因克隆技术不仅可以培育出自然界不可能产生的新物种,而且可以培养带有人体基因的动植物作为“生物反应器”生产基因工程产品,还可制造用于人体脏器移植的器官,从而解决异体器官的排斥和供移植的人体器官来源不足的问题。现在动植物克隆已成为现代科技进步中最具有冲击力和争议性的事件,克隆羊和克隆猪的出现引发人类克隆自身的担忧,而植物克隆和大量转基因食物大规模出现引发了人们对于生物物种混乱和污染的担忧。但不可否认的是,植物克隆可以为人类食品来源开启广阔的空间,而动物克隆可以利用动物生产大量人类需要的基因药物和器官。

其五、基因芯片。由此可见,在21世纪谁能掌握人类自身,谁拥有基因专利越多,谁就在某种基因的商业运用和新药开发中居于领导地位,基因技术具有巨大商业价值和社会意义。

2中国基因工程产业的发展态势

1999年7月,我国在国际人类基因组注册,承担了其中1%的测序任务。我国人类基因组研究除完成3号染色体3000万个碱基对即1%的测序任务外,主要着重于疾病相关基因以及重要生物功能基因的结构和功能研究。我国近两年又在上海和北京相继成立了国家人类基因组南、北两个中心,这为大规模进行基因功能研究提供了可靠的保证。

基因技术革命是继工业革命、信息革命之后对人类社会产生深远影响的一场革命。它在基因制药、基因诊断、基因治疗等技术方面所取得的革命性成果,将极大地改变人类生命和生活的面貌。同时,基因技术所带来的商业价值无可估量,从事此类技术研究和开发企业的发展前景无疑十分广阔。基因工程产业除了众所周知的高投入、高回报、高技术、高风险外,还具有其它一些十分重要和鲜明的特点。基因工程产品的技术含量非常高,因此,基因工程产品的前期研究和开发投入非常高,国外新药的研究开发费用基本上占销售额的15%左右。而基因工程产品的直接生产成本却非常低,而且对生产的设备要求也不是很高,基因产品的这一特点意味着基因工程领域的进入壁垒并不存在于生产领域,而存在于该产业的上游,即研究开发这一环节,因此只有具备相当资金与技术实力的企业才能问津。基因工程产业不仅在投入上具有非常明显的阶段性,而且基因工程产品的创新期非常长,因为不仅产品的研究开发需要花费大量的时间和精力,而且对产品的审批也相当严格,所以一种基因工程产品完成创新阶段,从实验室到消费者手中要经过好几年时间。

由于基因工程产业的发展前景十分看好,因此一大批国内企业包括许多上市公司近年来纷纷涉足这一行业。自九十年代中期以来,我国已有300多家生物工程研究单位,200多家现代生物医药企业,50多家生物工程技术开发公司,上市公司中有30多家企业涉及生物制药。目前,基因工程药物、生物疫苗、生物诊断试剂三大类的基因产品均有国内企业参与生产。在这些产品的市场上,国内企业依靠低廉的价格和广阔的营销网络,已在与国外厂商的市场竞争中取得了优势地位。从行业分布上来看,国内上述几类基因工程产品的市场格局大致呈现如下的状况:

细胞因子类产品目前市场已处于饱和状态。受超额利润的诱惑,前两年已有太多的厂家介入该市场,仅EPO一项,光上市公司在生产的就有复星实业(600196)、哈医药(600664)、张江高科(600895)、等好几家,再加上国内非上市公司,目前共有十几家公司在生产EPO,年生产能力过剩超过了500万支。而血小板生长因子(TPO),由于国外的知识产权保护而未能为国内厂商所仿制,从而导致该产品被进口品所垄断。因此,如果不能形成新细胞因子的自主开发能力,对企业来说,该市场的拓展空间将非常有限。

重组类药物目前还处于实验室开发阶段。目前市场上的水蛭素、降钙素等产品是通过提取或化学合成,而不是利用基因工程技术的方法获得的。有许多院校和研究机构已在这方面取得了一定的进展,拿到了目的基因并在实验室构建了表达载体,但在表达量及分离纯化方面还有待突破。可见部分重组类药物的产业化生产已不再遥远,国内在这方面与国外的差距还不算大,是一个大有可为的新领域。

生物疫苗市场目前呈现出不平衡的局面。一些疫苗如破伤风疫苗、脊髓灰质炎疫苗,市场上已相当普及,另外一些疫苗如肝炎疫苗,目前的普及还不广,还有很大的市场空间可以扩展,许多疾病,甚至是常见病,如流感等还没有找到相应的疫苗。从目前的市场情况来看,国内企业处于相对劣势,国产疫苗与进口的同类产品相比,虽然价格只有对方的2/3,但质量不稳定,而且操作起来非常不方便,因此在这个市场上,舶来品占据了相当的市场份额。

生物诊断试剂市场的情况与生物疫苗市场颇为相似,国内产品与进口同类产品主要在质量的稳定性、操作的方便性等方面存在着较大的差距,因而进口试剂诊断盒占据了大部分市场份额。另外,许多国外新型的检测试剂如癌胚抗原蛋白检测试剂、抑癌基因核酸检测试剂等,国内由于技术原因还没有形成生产能力。

最近几年,我国基因工程产业发展还将面临一些主要问题:1.资金和技术缺乏。分子生物学是一门实验科学,资金投入不足,实验室装备落后直接制约了我国科研机构开发新的科研成果的能力。2.产品数量有限。我国基因工程药物的发展起步晚、基础差、经费少,虽初见成效,但目前仅有α、γ干扰素,白介素�;2,肿瘤坏死因子TNF,表皮生长因子,神经生长因子,促红细胞生长素EPO,促白CSF,人胰岛素等为数不多的产品正式批准为药物。3.我国在科研成果产业化方面存在着较大的制度缺陷。由于开发一个基因的工程药品,其经费的投入往往是一般药品的十倍以上。有很多厂家研究的产品均因前期投入巨大而后续资金无法跟上使进程停顿。我国还没有建立起成熟的适应于知识经济时代的投融资体制,缺乏风险投资基金和二板市场对这一行业的支持。4.基因工程产业重复建设多,专利侵权问题十分突出,市场陷入恶性竞争。5.“入世”后,由于产品生产工艺水平和经营手段落后,国内基因药物市场将面临进口药品的冲击。因此,我国需要进一步加大对基因工程产业的资金与技术投入,并深化基因工程科研成果产业化的机制改革,在这一过程中,尤其要发挥资本市场和上市公司的积极作用。

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