鄧艷

摘要：基因工程是21世紀人類的一大重要發(fā)現(xiàn)，隨著對基因研究的不斷深入探索，基因工程已經(jīng)在人類生活的很多方面發(fā)揮著重要作用，給人們的生產(chǎn)生活帶來極大的便利，隨著基因工程技術(shù)的迅速發(fā)展，這一技術(shù)在微生物制藥中的應用越來越廣泛?；蚬こ痰闹扑?、抗病毒疫苗、治療疾病、診病、價值方面也不斷被研究開發(fā)出來，基因工程制藥是目前最活躍也是最有前途的高新技術(shù)領(lǐng)域。本文簡述基因工程醫(yī)藥研究的發(fā)展狀況和未來。

關(guān)鍵詞：基因工程、制藥、抗病毒，基因治療;基因診斷

一、基因工程簡介

基因工程又叫基因拼接技術(shù)或DNA重組技術(shù)。是指按照人們的意愿，在生物體外，通過對DNA分子進行人工“剪切”和“拼接”，對生物的基因進行改造和重新組合，然后導入到受體細胞里，定向地改造生物的遺傳性狀，產(chǎn)生出人類需要的基因產(chǎn)物。在基因水平上，采用與工程設(shè)計十分類似的方法，按照人類的需要進行設(shè)計，然后按設(shè)計方案創(chuàng)建出具有某種新的性狀的生物新品系，并能使之穩(wěn)定地遺傳給后代。自20世紀80年代初第一種基因工程產(chǎn)品，人胰島素投放市場以來，以基因工程藥物為主導的基因工程產(chǎn)業(yè)就已經(jīng)成為全球發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一[1]。

二、基因工程在藥學方面的應用

基因工程制藥開創(chuàng)了制藥工業(yè)的新紀元，解決了過去不能生產(chǎn)或者不能經(jīng)濟生產(chǎn)的藥物問題[2]?，F(xiàn)在，人類已經(jīng)可以按照需要，通過基因工程生產(chǎn)出大量廉價優(yōu)質(zhì)的新藥物和診斷試劑。令人振奮的是，具有高度特異性和針對性的基因工程蛋白質(zhì)多肽藥物的問世，不僅改變了制藥工業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，而且為治療各種疾病如糖尿病、腎衰竭、腫瘤、侏儒癥等提供了有效的藥物。

胰島素從豬、牛等動物的胰腺中提取，100㎏咦腺只能提取4-5g的胰島素，其產(chǎn)量之低和價格之高可想而知。1977年，美國科學家把在實驗室人工合成的基因轉(zhuǎn)移到大腸桿菌中獲得成功。1978年又將人工合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，并成功地生產(chǎn)出人胰島素。這是一場工程的一項重大突破，為拯救糖尿病患者做出巨大貢獻。1982年在美國延生了世界上第一種基因工程藥物，重組人胰島[3]。將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，使其價格降低了30%-50%，使得胰島素在臨床醫(yī)學領(lǐng)域的應用非常普遍。

干擾素就是病毒侵入細胞后產(chǎn)生的一種糖蛋白。干擾素幾乎能抵抗所有病毒引起的感染，是一種抗病毒的特效藥。此外干擾素對治療某些癌癥和白血病也有一定療效。傳統(tǒng)的干擾素生產(chǎn)方法是從人血液中的白細胞內(nèi)提取，每300L血液只能提取出1mg干擾素。1980～1982年，科學家用基因工程方法在大腸桿菌及酵母菌細胞內(nèi)獲得了干擾素，是傳統(tǒng)的生產(chǎn)量的12萬倍。1987年上述干擾素大量投放市場。

再如治療侏儒癥的唯一方法，是向人體注射生長激素。1969年人生長激素的氨基酸序列被確定，終于在1985年美國食品與藥物管理局批準了第一代重組人生長激素上市，利用基因工程方法，將人的生長激素基因?qū)氪竽c桿菌中，使其生產(chǎn)生長激素。人們從450L大腸桿菌培養(yǎng)液中提取的生長激素，相當于6萬具尸體的全部產(chǎn)量[4]。

運用基因工程技術(shù)對基因的轉(zhuǎn)導和整合來獲取新的抗體，及新藥的制取及研究都具有較高效益;基因技術(shù)在診斷疾病及刑事案件的偵破方面發(fā)揮著不可小覷的力量，因此基因工程在藥學發(fā)展有著深遠影響。

三、基因工程抗病毒

楊延梅等[5]證明安福隆治療慢性乙型病毒性肝炎療效確切;胡立華等[6]觀察了重組基因工程藥物干擾素（ IFINa-Ib）與胸腺肽al聯(lián)合治療慢性乙型肝炎的療效，顯示聯(lián)合用藥的強大抗病毒活性，是目前治療慢性乙型肝炎較為理想的方案;左冰[7]采用a-1型基因工程干擾素（ RHUIR-N.al）與無環(huán)鳥苷（AcV）聯(lián)合治療24單純皰疹病毒性角膜炎患者，獲得滿意效果。

治愈癌癥正在研制的用単克隆抗體制成的“生物導彈”，就是按照人類的設(shè)計把“生物導彈”發(fā)射出去，精確地命中癌細胞，并炸死癌細胞而不傷害健康的細胞。

四、基因工程治療疾病

應用基因工程治療疾病即基因治療，它是指把健康的外源基因?qū)胗谢蛉毕莸募毎?，達到治療疾病的目的。或者說用正常的基因取代或修補病人細胞中有缺陷的基因，從而達到治療疾病的目的。臨床實踐已經(jīng)表明，基因治病已經(jīng)變革了整個醫(yī)學的預防和治療領(lǐng)域。比如不治之癥白癡病，用健康的基因更換療疾病或者矯正患者的有缺損的基因，就有可能根治這種疾病。

隨著科學技術(shù)的進步，過去的許多不治之癥，也找到有效地治療手段。而許多的先天性基因遺傳病，似乎仍舊沒有有效地解決途徑，近幾十年迅猛發(fā)展的基因工程，使得對基因的診斷、修復、治療成為可能。

五、基因工程診病

應用基因工程診斷疾病即基因診斷，又稱DNA診斷，是利用DNA重組技術(shù)，直接從DNA水平來檢測人類疾病的新的診斷手段。運用基因手段診病，從基因中尋找病根，旨在根治遺傳性疾病和為癌癥、艾滋病、白癡病之類的“不治之癥”尋找新的診斷渠道。目前，聚合酶鏈反應的基因診斷技術(shù)是在基因水平上對人體疾病進行診斷的最新技術(shù)。

苯丙酮尿癥（PKU）的基因診斷：采用STR連鎖分析結(jié)合基因序列分析的方法可為經(jīng)典型苯丙酮尿癥家系進行快速、準確的產(chǎn)前基因診斷[8];聯(lián)合采用短串聯(lián)重復片段（ short tandem repeats，STR）多態(tài)連鎖分析和聚合酶鏈反應技術(shù)擴增苯丙氨酸羥化酶基因突變熱區(qū)外顯子直接測序，對3個經(jīng)典型PKU先證者及家系成員進行綜合分析，結(jié)論證實聯(lián)合連鎖分析和苯丙氨酸羥化晦基因突變檢測，可為PKU家系提供可靠的產(chǎn)前診斷服務(wù)[9]。

基因診斷也被擴大用于傳染性疾病的檢測和診斷，只要找出傳染病原的特異性DNA制成試劑與患者體液反應，如呈陽性便表明患者已感染有該病菌。目前已有結(jié)核杄菌、淋球菌、丙型肝炎、人類免疫缺陷病毒、腸道病毒肺炎支原體等幾十種疾病可采用此技術(shù)進行診斷，并正在推出可檢測幾百種疾病的基因（DNA）芯片，將使檢測診斷的規(guī)模得到飛躍擴展，這將是人類基因組草圖完成后最直接最大的用途。

六、基因工程在現(xiàn)代社會中的應用與前景

基因治療研究的基本目標是開發(fā)一種能被注射的載體，使它靶向特殊細胞，把產(chǎn)生的安全、高效基因以高百分率轉(zhuǎn)化進細胞中，載體本身將嵌進合適的基因組區(qū)域。基因工程是新世紀的最具發(fā)展前景的工程，隨著生物科學技術(shù)的發(fā)展，基因工程的某些成果已經(jīng)成功應用于我們的生活中，然而我們對基因的了解并沒有想象中的那么徹底，基因治療技術(shù)目前許多環(huán)節(jié)還處于試驗階段，還有許多的技術(shù)難題等待解決，基因工程的發(fā)展仍需要更多探索。

參考文獻：

[1]彭銀祥、李勃、陳紅星等主編基因工程華中科技大學出版社2007：266-275

[2]李梅.基因工程在醫(yī)學上應用[J].醫(yī)學文選，2004（02）：190-191.

[3]段詩福.基因工程淺釋[J].鄭州牧業(yè)工程高等?？茖W校學報，1984（02）：65-67.

[4]于金英.淺談基因工程在醫(yī)學領(lǐng)域的應用[J].中國科技信息，2011（15）：160.

[5]楊延梅，徐水升，楊潔.安福隆治療慢性乙型病毒性肝炎療效觀察[J].生物醫(yī)學工程與I臨床，2007，11（2）：141.142.

[6]胡立華，蘇文霞，干擾素聯(lián)合胸腺肽al治療慢性乙型肝炎32例分析.新疆醫(yī)學，2006，

[7]左冰.24例單純皰疹病毒性角膜炎臨床分析.醫(yī)藥論壇雜志，2003，24（17）：

[8]張菁菁，孫云，蔣濤，許爭峰，STR結(jié)合基因序列分析用于經(jīng)典型苯丙酮尿癥的產(chǎn)前基因診斷《現(xiàn)代婦產(chǎn)科進展》 ISTIC PKU-2011年10期

[9]胡浩，王華，唐華，胡蓉，周瑩，謝瓊，馬力，聯(lián)合采用連鎖分析和突變檢測進行苯丙尿癥的產(chǎn)前基因診斷《中華圍產(chǎn)醫(yī)學雜志》 ISTIC-2011年2期

西南科技大學 四川綿陽 621010