基因工程技术应用于制药

这是应用基因工程技术成效最明显的领域。研制基因工程药物大致可分为两个方面：其一是用于预防疾病的疫苗，其二是用于治疗疾病的药物。

（一）基因工程技术用于研制预防疾病的新疫苗

目前，研制的基因工程疫苗有基因工程核酸疫苗、基因工程亚单位疫苗、基因工程活载体疫苗和转基因植物可食疫苗，这些疫苗可用于预防艾滋病、流感、癌症、狂犬病、猪瘟、麻疹和过敏等多种疾病的发生。

基因工程核酸疫苗是指利用DNA重组技术将保护性抗原蛋白基因克隆到真核表达载体上而成的疫苗，将其直接注入待免疫的生物机体内，使表达产生的抗原蛋白激活机体免疫系统。基因工程核酸疫苗又名基因疫苗或DNA疫苗，把基因疫苗或DNA疫苗激活的免疫称为DNA免疫。

重组亚单位疫苗是指利用DNA重组技术，将编码病原体的某个抗原基因或几个抗原表位基因与原核或真核表达载体重组，导入相应的受体菌或细胞并使其高效表达保护性抗原蛋白，提取纯化后加入合适佐剂，制成重组亚单位蛋白质疫苗。重组活载体疫苗是用DNA重组技术将病毒或细菌构建成一个载体，把特定病原生物的一种或多种保护性免疫抗原基因整合其中并能使其有效表达的活疫苗。构建重组活载体疫苗有两种策略：其一是将某种特定病原生物的保护性免疫抗原基因，整合到另一种作为载体的非致病性病毒或细菌基因组DNA的非复制必需片段中，使其携带免疫原性；其二是对致病性微生物进行修饰或去掉毒性基因，使其不再具有致病能力，但仍能感染原宿主并保持免疫原性，或者在此前提下再整合外源免疫抗原基因，如此构建的疫苗称为基因突变疫苗或基因缺失疫苗。

转基因植物可食疫苗指用转基因方法，通过稳定有效的真核表达系统，将编码病原微生物免疫原的基因整合到可食用植物的基因组中，并使其在植物的可食用部位稳定表达和积累，成为转基因植物可食疫苗。当人或动物食用这样的植物，激发肠道免疫系统，从而产生对相应病原生物的免疫能力。基于疫苗对热的敏感性，用于人的植物可食疫苗一般应选择可生吃的植物或其器官作为疫苗的载体。

基因工程疫苗与传统疫苗相比，前者具有使用方便、安全性好、成本低、易于运输储存等优点，受到了越来越多人的瞩目。至今已有多种基因工程疫苗商品化，在防治疾病中发挥着重要的作用。并且有望研制出新型疫苗防治目前尚无疫苗可用的疾病，以及研制出用传统方法难以生产的疫苗。(www.xing528.com)

（二）基因工程技术用于研制治疗疾病的基因工程药物

用于治疗疾病的基因工程药物有蛋白质类药物和核酸类药物。

基因工程蛋白质类药物是采用基因重组技术，将编码具有治疗某种疾病的蛋白质（多肽）的基因引入适宜的原核或真核表达载体，转移到相应的原核或真核受体细胞中进行表达，并从中提取表达的那种具有活性的蛋白质（多肽），以此为材料制备基因工程药物。治疗性基因工程蛋白质类药物包括重组蛋白质药物（细胞因子、激素、酶）和基因工程抗体等。

基因工程核酸类药物是指采用基因工程技术获得的特定核酸，或者与适当的克隆载体重组的核酸，直接引入人或动物体组织内治疗特定的疾病。基因工程核酸类药物包括DNA药物、反义RNA药物、RNAi药物（RNA干扰药物）和核酶等。由于某些核酸类药物是处在基因水平上治疗疾病的，因此也称之为基因治疗，如有的核酸类药物与致病基因结合，使致病基因失去转录的功能；有的核酸类药物以正常的基因替换有缺陷的基因。近年来提出了基因工程干细胞治疗方法，在体外将编码某种具有治疗功能的蛋白质（多肽）的目的基因先导入干细胞中，再移植到人的受损部位，并使目的基因有效表达，分泌大量治疗性蛋白质（多肽），达到治疗某种疾病的目的。

采用基因工程技术研制治疗性药物的优势是，使过去一些难以生产的药物明显地提高了产量和质量，降低了生产成本，使患者减轻经济负担并提高用药水平。

至今上市的基因工程药物已多于百种，主要有重组干扰素类药物、重组白细胞介素类药物、重组细胞集落刺激因子类药物、重组生长因子类药物、重组人生长激素、重组人胰岛素、重组血小板源性生长因子、重组心钠素、重组链激酶、重组肿瘤坏死因子和重组尿激酶等。采用基因工程药物治疗的疾病涉及肿瘤、神经退化性疾病、自身免疫性疾病、心血管疾病及病毒感染性疾病等。