基因工程的定義

1、基因工程的定義、誕生及重大發(fā)現(xiàn)基因工程是利用人工的方法將DNA在體外進(jìn)行切割，再和一定的載體拼接重組，獲得重組的DNA分子，然后導(dǎo)入宿主細(xì)胞或者個(gè)體，使受體生物的遺傳特性得到修飾或改變的過程?；蚬こ痰恼秸Q生是以斯坦福大學(xué)的Cohen等人于1973年建立的基因工程的基本模式為標(biāo)志。Cohen的實(shí)驗(yàn)向人們證實(shí)，基因工程很容易打破不同的物種之間的界限，可以依據(jù)人們的目的和意愿定向地改造生物的遺傳特性，甚至創(chuàng)造新的生命類型，因此把這一年定為基因工程誕生元年?；蚬こ痰靡哉Q生完全依賴于分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)、微生物學(xué)等多學(xué)科研究的一系列重大突破，概括起來，從20世紀(jì)40年代開始，在現(xiàn)代分子生物學(xué)研究

2、領(lǐng)域中，理論上的三大發(fā)現(xiàn)和技術(shù)上的三大發(fā)現(xiàn)對(duì)基因工程的誕生起到了決定性作用。基因工程理論上的三大發(fā)現(xiàn)：（1）1928年，英國醫(yī)生格里菲斯發(fā)現(xiàn)了生物主要的遺傳物質(zhì)是DNA（2）1953年，沃森和克里克明確了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)和半保留復(fù)制的機(jī)制（3）1961年，以萊文伯格為代表的一批科學(xué)家，經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)，1966年全部破譯了64個(gè)密碼，編排了一本遺傳密碼字典?；蚬こ碳夹g(shù)上的三大發(fā)現(xiàn)：（1）DNA分子的體外切割和連接。（2）利用載體攜帶DNA片段（3）大腸埃希菌轉(zhuǎn)化體系的建立基因工程在醫(yī)學(xué)上的研究進(jìn)展摘要：從20世紀(jì)70年代發(fā)展起來的基因工程技術(shù)在短短的30多年中得到了飛速發(fā)展，并已成為生物技術(shù)

3、的核心技術(shù)。目前基因工程技術(shù)及其應(yīng)用已進(jìn)入了人類生活的各個(gè)領(lǐng)域，而在醫(yī)學(xué)上則最為活躍，發(fā)展最為迅速。本文就基因工程在基因工程藥物、基因診斷、基因治療的研究做一綜述。關(guān)鍵詞：基因工程基因藥物基因治療基因診斷1基因工程藥物基因工程藥物是指利用基因工程技術(shù)研制和生產(chǎn)的藥物，主要包括細(xì)胞因子、抗體、疫苗、激素和寡核苷酸藥物等，它們對(duì)預(yù)防、診斷和治療人類的腫瘤、心血管疾病、糖尿病、類風(fēng)濕性疾病、各種遺傳病和傳染病等有重要的作用。自20世紀(jì)80年代初第一種基因工程產(chǎn)品人胰島素投放市場(chǎng)以來，以基因工程藥物為主導(dǎo)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。1.1基因工程激素類藥物1994年首次從牛的腦垂

4、體中分離出生長激素，1956年又從人腦垂體中分離出生長激素，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(zhǔn)了第一代重組人生長激素上市1；1982年在美國誕生了世界上第一種基因工程藥物重組人胰島素2。1.2基因工程藥物治療腫瘤高麗等3研究基因重組蕎麥胰蛋白酶抑制劑(rBTI)誘導(dǎo)HL-60細(xì)胞凋亡的作用，結(jié)果表明來自蓼科植物的重組養(yǎng)麥胰蛋白酶抑制劑能夠有效的抑制HL-60腫瘤細(xì)胞的生長，抑制作用呈劑量依賴性，但對(duì)正常外周血單核細(xì)胞的生長沒有影響；韓明勇等4采用Lipofectamine2000將攜帶人IL廣18基因的質(zhì)粒pCDNA31-hIL-18轉(zhuǎn)導(dǎo)入Bcap

5、37細(xì)胞中，并篩選出陽性克?。焕钫裼畹?制備慢病毒載體為基礎(chǔ)的野生型及突變型單純皰疹病毒胸苷激酶(HSVTKHSVsr39TK)基因工程T細(xì)胞(TK+T及sr39TK+T細(xì)胞)并研究應(yīng)用HSVsr39TKACV系統(tǒng)進(jìn)行防治GVHD，以達(dá)到減輕前體藥物毒性，拓寬前體藥物選擇范圍的目的。1.3基因工程藥物治療病毒感染楊延梅等6證明安福隆治療慢性乙型病毒性肝炎療效確切；胡立華等7觀察了重組基因工程藥物干擾素(IFlNa-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(qiáng)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8采用a一1型基因工程干擾素(rHuIF-Na1)與無環(huán)鳥苷(A

6、cV)聯(lián)合治療24單純皰疹病毒性角膜炎患者，獲得滿意效果。1.4通過轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物生產(chǎn)的基因藥物20世紀(jì)90年代初，G.Wright等人已成功的培育出一種轉(zhuǎn)基因綿羊，其乳腺能分泌抗胰蛋白酶（ATT）；1995年1月，以色列的科學(xué)家們，經(jīng)過長達(dá)7年得辛勤研究，培育出轉(zhuǎn)基因山羊“吉迪”，它攜帶有人血清蛋白基因；1998年2月，我國上海醫(yī)學(xué)遺傳與復(fù)旦大學(xué)遺傳所獲得首批與人凝血第九因子基因整合的轉(zhuǎn)基因山羊，能在乳汁中分泌出有活性的能治療血友病的人凝血第九因子；1999年8月，中國科學(xué)院動(dòng)物所科研人員，在對(duì)農(nóng)藥產(chǎn)生抗性的昆蟲中成功克隆出解毒酶基因。92基因診斷基因診斷又稱DNA診斷，主要是從基因水平確定病

7、變基因及其定位。目前已建立起多 種病變基因的診斷和治療方法，如PCR擴(kuò)增靶序列法、限制性片段長度多態(tài)性分析法（RFLP）、DNA與DNA芯片雜交病變圖譜法等。2.1唐氏綜合征產(chǎn)前基因診斷D21S141l和D21S1413STR基因座復(fù)合擴(kuò)增體系可以快速、簡(jiǎn)便地進(jìn)行唐氏綜合征的基因診斷及產(chǎn)前基因診斷10；聯(lián)合進(jìn)行21號(hào)染色體上10個(gè)STR位點(diǎn)的基因分型,可準(zhǔn)確、快速、簡(jiǎn)便地作出唐氏綜合征的基因診斷,促唐氏綜合征進(jìn)產(chǎn)前診斷的開展，降低發(fā)病率11；采用酶聯(lián)免疫方法測(cè)定妊娠1420w孕婦血清甲胎蛋白(AFP)和絨毛膜促性腺激素亞基(HCG)濃度,結(jié)合孕婦年齡、孕周和體重,用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行分析，得到每位

8、孕婦所懷胎兒DS風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)對(duì)篩查出胎兒唐氏綜合征高風(fēng)險(xiǎn)孕婦，再利用21號(hào)染色體上的6個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)對(duì)其作產(chǎn)前基因診斷,具有很好的應(yīng)用價(jià)值12。2.2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(jìn)行快速、準(zhǔn)確的產(chǎn)前基因診斷13；聯(lián)合采用短串聯(lián)重復(fù)片段(shorttandemrepeats,STR)多態(tài)連鎖分析和聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)擴(kuò)增苯丙氨酸羥化酶基因突變熱區(qū)外顯子直接測(cè)序,對(duì)3個(gè)經(jīng)典型PKU先證者及家系成員進(jìn)行綜合分析，結(jié)論證實(shí)聯(lián)合連鎖分析和苯丙氨酸羥化酶基因突變檢測(cè),可為PKU家系提供可靠的產(chǎn)前診斷服務(wù)14。2.3血友病的基因診斷F9基因位于Xq26

9、3271，全長34kb，有8個(gè)外顯子和7個(gè)內(nèi)含子。導(dǎo)致HB的基因缺陷類型十分繁多，且無明顯突變熱點(diǎn)。對(duì)于未知突變的檢測(cè)，目前國外多采用CSGE和dHPLC檢測(cè)，而我們采用直接基因測(cè)序與間接遺傳連鎖分析相結(jié)合的方法：多重?zé)晒釶CR法聯(lián)合6個(gè)STR位點(diǎn)(DXSll92、DXSl211、DXS8094、DXS8013、DXSl227、DXSl02)作遺傳連鎖分析。聯(lián)合應(yīng)用這些位點(diǎn)診斷率可達(dá)到9999，其中DXSl02位點(diǎn)國內(nèi)外應(yīng)用較多，其余位點(diǎn)則均為我們?cè)谌祟惢驇熘袑ふ页龅呐cF緊密相關(guān)的STR位點(diǎn)15。Kogen等16于1987年，首先了用PCR進(jìn)行甲型血友病的基因診斷。3基因治療基因治療是指將正

10、常的外源基因通過基因轉(zhuǎn)移技術(shù)插入患者特定的靶細(xì)胞中，取代患者受體細(xì)胞中的缺陷基因，最終達(dá)到糾正或補(bǔ)償因基因缺陷或異常而引起的疾病。3.1基因工程治療胰腺癌Konneretal17在臨床前動(dòng)物模型中已證實(shí)VEGF-Trap能有效抑制腫瘤生長和血管形成,導(dǎo)致腫瘤幾乎完全無血供的狀態(tài)；腺病毒ONYX-015是E1B(55kDa)基因缺失的腺病毒,而E1B基因與腫瘤抑制蛋白P53結(jié)合,能阻斷P53介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄活性,目前已經(jīng)用于治療胰腺癌18；Carrereetal19進(jìn)行了體內(nèi)實(shí)驗(yàn),利用PEI將SST2轉(zhuǎn)染至鼠胰腺癌移植瘤中,發(fā)現(xiàn)體內(nèi)轉(zhuǎn)染SST2后可以導(dǎo)致瘤內(nèi)微血管密度明顯下降,VEGF表達(dá)顯著下調(diào),并

11、且強(qiáng)烈抑制胰腺癌的生長,故認(rèn)為VEGF和腫瘤的血管化作用是SST2介導(dǎo)的抗胰腺癌的新靶點(diǎn)；韓旭etal20分別用整合素V、3及V3反義基因治療大鼠胰腺癌,發(fā)現(xiàn)其可明顯抑制大鼠胰腺癌組織的血管生長,可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的凋亡,進(jìn)而影響腫瘤生長,聯(lián)合應(yīng)用整合素V3對(duì)腫瘤的生長抑制作用更為顯著。3.2基因工程治療糖尿病近年來，人們進(jìn)一步拓展思路2000年，Lee21構(gòu)建了一種能夠表達(dá)單鏈胰島素類似物的基因。這種單鏈胰島素類似物是將E肽由一段7個(gè)氨基酸的短肽替代，直接連接C，D兩鏈，省去了傳統(tǒng)的加工程序。這種單鏈胰島素類似物的作用要明顯強(qiáng)于胰島素原，與人胰島素的作用相近，能有效降低糖尿病大鼠的血糖達(dá)14天。

12、這種基因構(gòu)建的成功，為替代基因治療糖尿病又增添了新內(nèi)容。葡萄糖激酶（GK）是肝細(xì)胞和胰島細(xì)胞中葡萄糖代謝途徑中的第一個(gè)關(guān)鍵酶。動(dòng)物實(shí) 驗(yàn)證實(shí)，突變性葡萄糖激酶基因可增加葡萄糖誘導(dǎo)的胰島素分泌，利用機(jī)體的自身機(jī)制來調(diào)節(jié)血糖，從根本上來治療糖尿病。4.展望進(jìn)年來，基因工程技術(shù)在醫(yī)學(xué)方面發(fā)展迅速，為人類帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。日漸受到越來越多人們的關(guān)注。在這一過程中，基因工程發(fā)揮極大的作用。由于基因工程技術(shù)具有大量生產(chǎn)、應(yīng)用臨床、深入研究、擴(kuò)大應(yīng)用、改造不足等優(yōu)點(diǎn)，將會(huì)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。讓我們期待基因工程技術(shù)，乃至生物工程，為我們社會(huì)創(chuàng)造更多的財(cái)富。參考文獻(xiàn)：1彭銀祥、李勃、陳紅星等

13、主編基因工程華中科技大學(xué)出版社2007：266-2752李立家、肖庚富編著基因工程北京科學(xué)出版社，2004.3：73高麗，李玉英，張政，等重組養(yǎng)麥胰蛋白酶抑制劑對(duì)HL-60細(xì)胞的促凋亡作用J中國實(shí)驗(yàn)血液學(xué)雜志，2007，15(1)：59-624韓明勇，劉奇，唐步堅(jiān)，等IDl8基因轉(zhuǎn)導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞腫瘤原性的改變及抗瘤作用的研究J山東大學(xué)學(xué)報(bào)：醫(yī)學(xué)版，2007，45(7)：714-7175李振宇，徐開林，潘秀英，等HSVTKHSVsr391K基因工程T細(xì)胞的研制J中國免疫學(xué)雜志，2007，23：99910036楊延梅，徐永升，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(xué)工程與I臨床，2007，

14、11(2)：1411427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J新疆醫(yī)學(xué)，2006，36：20-218左冰24例單純皰疹病毒性角膜炎臨床分析J醫(yī)藥論壇雜志，2003，24(17)：439楊汝德主編基因工程廣州華南理工大學(xué)出版社，2003.8：12-13.10史云芳張秀玲李巖張穎岳天孚唐氏綜合征產(chǎn)前基因診斷的初步研究天津醫(yī)藥2007年11期11陳振斌雷箴閻梅朱金玲肖白梁燕丁潔蘇暢劉敬忠用短串聯(lián)重復(fù)序列診斷唐氏綜合征中華醫(yī)學(xué)遺傳學(xué)雜志2004年2期12趙曉嵐葉國玲楚雍烈劉琪蔡曉寧產(chǎn)前篩查和基因多態(tài)性位點(diǎn)在唐氏綜合征產(chǎn)前診斷中的應(yīng)用中國優(yōu)生與遺傳雜志ISTIC-2003年1期

15、13張菁菁孫云蔣濤許爭(zhēng)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(jìn)展ISTICPKU-2011年10期14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(cè)進(jìn)行苯丙酮尿癥的產(chǎn)前基因診斷中華圍產(chǎn)醫(yī)學(xué)雜志ISTIC-2011年2期15劉湘帆，王學(xué)鋒，樊綺詩等聯(lián)合多個(gè)微衛(wèi)星DNA位點(diǎn)進(jìn)行血友病B基因診斷J中華血液學(xué)雜志，2002，23(3)：14715016KogenSC,etal.AnimprovedmethodfordiseasesbyanalysisofamplifiedDNAsequences.ApplicationtohemophiliaA.NEnglJMed

16、1987;371;98517KonnerJ,DupontJ.Useofsolublerecombinantdecoyreceptorvascularendothelialgrowthfactortrap(VEGFTrap)toinhibitvascularendothelialgrowthfactoractivity.ClinColorectalCancer2004;4Suppl2:S81-S8518CarrereN,VernejoulF,SouqueA,AsnaciosA,VaysseN,PradayrolL,SusiniC,BuscailL,CordelierP.Characterizat

17、ionofthebystandereffectofsomatostatinreceptorsst2afterinvivogenetransferintohumanpancreaticcancercells.HumGeneTher2005;16:1175-1193 19虞昆,趙明飛,吳育連.溶瘤病毒治療胰腺癌的研究進(jìn)展.國外醫(yī)學(xué)老年醫(yī)學(xué)分冊(cè)2006;27:185-18820韓旭,李杰,時(shí)昌文,李捷,徐宗珍,孫京杰,曹莉莉.整合素V和3反義基因抑制大鼠胰腺癌生長的實(shí)驗(yàn)研究.中國現(xiàn)代普外科進(jìn)展2008;11:474-476,48021LeeHC,KimSJ,KimKS,etal.Remissioni

18、nmodelsoftype1diabetesbygenetherapyusingasingle-chaininsulinanalogue.Nature,2000,408(6811):483-488病毒疫苗基因工程抗病毒疫苗基因工程抗病毒疫苗為人類抵御病毒侵襲提供了用武之地?；蚬こ桃倚透窝滓呙?、狂犬病疫苗、流行性出血熱病毒疫苗、輪狀病毒疫苗等應(yīng)用于臨床，提高了人類對(duì)各種病毒病的抵御能力。比如，乙型肝炎病毒疫苗的問世，使我國新生兒不再遭遇乙型肝炎病毒的侵襲，也降低了人群肝癌的發(fā)病率。又如，為治愈癌癥正在研制的用單克隆抗體制成的“生物導(dǎo)彈”，就是按照人類的設(shè)計(jì)，把“生物導(dǎo)彈”發(fā)射出去，精確地命中癌

19、細(xì)胞，并炸死癌細(xì)胞而不傷害健康的細(xì)胞。就單克隆細(xì)胞而言，單克隆細(xì)胞在腫癌的診斷檢測(cè)、顯示定位、監(jiān)測(cè)病變、監(jiān)測(cè)療效等方面也有重要價(jià)值。人類還通過基因工程生產(chǎn)抵御各種病菌、血吸蟲、虐原蟲等疫苗，提高人體對(duì)各種傳染病的免疫力。脫氧核糖核酸或者基因疫苗的問世，變革了機(jī)體的免疫方式。如今，人們翹首關(guān)注困擾人類的艾滋病病毒(人類免疫缺陷病毒)疫苗的早日問世。基因工程抗體技術(shù)的發(fā)展，為克服單克隆抗體生產(chǎn)細(xì)胞株在生產(chǎn)過程中的不穩(wěn)定性，為生產(chǎn)大量高效抗病毒疫苗提供了先進(jìn)的生產(chǎn)工藝。3.3基因工程治療疾病基因工程治療疾病基因工程治療疾病基因工程治療疾病臨床實(shí)踐已經(jīng)表明，基因治病已經(jīng)變革了整個(gè)醫(yī)學(xué)的預(yù)防和治療領(lǐng)域。

20、比如，不治之癥白癡病，用健康的基因更換或者矯正患者的有缺損的基因，就有可能根治這種疾病?，F(xiàn)在已知的人類遺傳疾病約有4000種，包括單基因缺陷和多基因綜合征。運(yùn)用基因工程技術(shù)或者基因打靶的手段，將病毒的基因殺滅，插入校正基因，得以治療、校正和預(yù)防遺傳疾病的目的。人類精心設(shè)計(jì)的基因工程操作，克服了不同個(gè)體甚至物種之間由于器官移植所產(chǎn)生的免疫排斥作用，實(shí)現(xiàn)人體之間的移植已獲成功，成功的實(shí)體器官移植有腎、心、肝、胰、肺、腸，也有雙器官和多器官的聯(lián)合移植。而人體與動(dòng)物之間的器官移植成為現(xiàn)實(shí)，臨床應(yīng)用已是指日可待的事了。脫氧核糖核酸化學(xué)合成的完善和自動(dòng)化，脫氧核糖核酸擴(kuò)增技術(shù)的優(yōu)化，為合成基因“探針”，提

21、高臨床診斷的質(zhì)量，是人類所殷切企盼的?；蛑委熡袃煞N途徑，一是體細(xì)胞的基因治療，二是生殖細(xì)胞的基因治療。體細(xì)胞的基因治療是將正常的遺傳基因?qū)胧芫穆鸭?xì)胞內(nèi)，讓這種遺傳物質(zhì)進(jìn)入受精卵的基因組內(nèi)，并隨著受精卵分裂，分配到每一個(gè)子細(xì)胞中去，最終糾正未來個(gè)體的遺傳缺陷。而生殖細(xì)胞的基因治療是將人類設(shè)計(jì)的“目的基因”導(dǎo)入患有遺傳病病人的生殖細(xì)胞內(nèi)，此法操作技術(shù)異常復(fù)雜，又涉及倫理，緩行之理充足，故尚無人涉足。3.4基因工程診病基因工程診病基因工程診病基因工程診病運(yùn)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(yīng)的基因診斷

22、技術(shù)是在基因水平上對(duì)人體疾病進(jìn)行診斷的最新技術(shù)。從原理上說，醫(yī)生只要擁有適當(dāng)?shù)墓ぞ摺疤结槨?，就可正確診斷任何一種基因疾病，而且不論該疾病基因是否產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì)。此法診斷已經(jīng)不限于癌癥的診斷，也用于產(chǎn)前診斷和癥狀前診斷。此外，用在法醫(yī)上，特別是鑒定犯罪，只要在犯罪現(xiàn)場(chǎng)采到一滴血、一根毛發(fā)或者微量的唾液、精斑或者單個(gè)精子，都可為擒獲犯罪提供線索。4總結(jié)總結(jié)總結(jié)總結(jié)基因工程的發(fā)展使得人們更好的利用已有的資源進(jìn)行品種改良，獲得新品種，在病毒的研究及防治起著重要作用。利用基因的的整合與轉(zhuǎn)導(dǎo)研究出新疫苗，且在臨床醫(yī)學(xué)方面意義深遠(yuǎn).參考文獻(xiàn)1龔非力醫(yī)學(xué)免疫學(xué)M北京:科學(xué)出版社,2003.12孟琳升中醫(yī)治癌

23、大成M北京:科學(xué)技術(shù)出版社,1995.43馮作化醫(yī)學(xué)分子生物學(xué)M北京:人民衛(wèi)生出版社,2001.94孫明基因工程M高等教育出版社，2006.56李玉林分子病理學(xué)M北京:人民衛(wèi)生出版社,2002.8由于得益于生物新技術(shù)的飛速發(fā)展，生命科學(xué)領(lǐng)域的研究也正以前所未有的速度發(fā)展，給醫(yī)藥科學(xué)帶來了革命性的變化，尤其是舉世矚目的人類基因組計(jì)劃及其后續(xù)的研究，不僅在闡述生命活動(dòng)、遺傳學(xué)方面發(fā)揮了巨大作用，同時(shí)對(duì)人類疾病的診斷、治療、預(yù)防和藥物的研發(fā)將產(chǎn)生重大影響?；蚬こ套鳛樯锛夹g(shù)的核內(nèi)容，已成為現(xiàn)代高新技術(shù)的標(biāo)志之一。目前，基因工程領(lǐng)域的研究與開發(fā)工作十分活躍，新成果不斷涌現(xiàn)，發(fā)展日新月異?；蚬こ碳夹g(shù)

24、已滲入了藥學(xué)領(lǐng)域研究中，研究、開發(fā)防治重大疾病的有效藥物，始終是藥學(xué)領(lǐng)域的重要內(nèi)容?；蚬こ淘卺t(yī)學(xué)上主要應(yīng)用于生產(chǎn)基因工程藥物、疾病診斷、基因治療?；蛩幬锸侵咐没蛐蛄袛?shù)據(jù)，經(jīng)生物信息學(xué)分析、高通量基因表達(dá)、高通量功能篩選和體內(nèi)外藥效研究開發(fā)得到新藥候選物。目前已有數(shù)百種基因藥物進(jìn)入臨床各期實(shí)驗(yàn)?；蛩幬镏委熆梢哉f是現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)上的一次革命，相對(duì)于傳統(tǒng)的化學(xué)合成藥物的治療，基因藥物有著特有的優(yōu)勢(shì)：（1）高療效和長療效，好的載體能使治療基因在細(xì)胞內(nèi)長期穩(wěn)定表達(dá)治療蛋白，從而達(dá)到一勞永逸的效果；而傳統(tǒng)藥物代謝快，需經(jīng)常服用。（2）副作用少，與傳統(tǒng)藥物的全身性作用相反，基因治療藥物的靶向性極強(qiáng)，

25、可特異性地作用于某類組織及細(xì)胞上。（3）針對(duì)性強(qiáng)，基因治療可以解決那些對(duì)傳統(tǒng)藥物效果不好的疾病，如各類腫瘤、遺傳性疾病以免疫相關(guān)的疫病等 ?；蚬こ趟幬镉屑に嘏c細(xì)胞分裂素、生理調(diào)節(jié)因子、血液制品、疫苗、單克隆抗體幾類。如人胰島素、人生長激素、人促缸細(xì)胞生成素、人尿激酶、組織纖溶酶激活劑、乙肝疫苗、干擾素等藥物已可以用基因工程的方法生產(chǎn)。在疾病診斷方面，科學(xué)家現(xiàn)已完成了許多病原微生物的基因組測(cè)序。如流感嗜血桿菌、生殖器支原體、幽門螺桿菌、結(jié)核桿菌和梅毒螺旋體等，為進(jìn)一步了解這些病原菌的致病機(jī)理，設(shè)計(jì)診斷、預(yù)防和治療的新方法提供有價(jià)值的信息。通過基因工程細(xì)胞生產(chǎn)的單克隆抗體是一種快速而準(zhǔn)確的診斷試

26、劑。1990年美國啟動(dòng)人類基因組計(jì)劃(HGP)，歐盟國家、日本、餓羅斯、加拿大、澳大利亞和我國科學(xué)家相繼加入該計(jì)劃。此計(jì)劃將使A4rl深入認(rèn)識(shí)許多困擾人類的重大疾病的發(fā)病機(jī) 理并尋找治療方法。在人類基因組計(jì)劃的研究過程中，已發(fā)現(xiàn)j肥胖基因、支氣管哮喘基因。為診斷和治療這些疾病提供新的途徑。2000年6月22日科學(xué)家宣布人類基因組草圖已繪制成功，人類基因組的測(cè)序工作已基本完成，下一步工作是弄清各基因的功能，尋找致病基因，我國科學(xué)家也承擔(dān)人類基因組中1的測(cè)序工作。目前，遺傳性疾病、惡性腫瘤、傳染性疾病如艾滋病等還設(shè)有有效的治療手段，基因工程可能為這些疾病的治療在理論、技術(shù)上帶來突破，有可能采用基因

27、治療的方法，用正?；蜓a(bǔ)充缺失或異常突變基因。轉(zhuǎn)基因藥用植物和轉(zhuǎn)基因藥用動(dòng)物在藥學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用。轉(zhuǎn)基因藥用植物或器官和組織研究(尤其是后者)，是我國近幾年藥物(主要是中藥)生物技術(shù)比較活躍的領(lǐng)域之一。轉(zhuǎn)基因藥用植物研究的方法，主要是分別通過發(fā)根農(nóng)桿菌和根癌農(nóng)桿菌誘導(dǎo)植物形成毛狀根和冠癭瘤，進(jìn)而再分化形成植物植株。中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物所用此法對(duì)丹參進(jìn)行了研究，將其與栽培的丹參作了形態(tài)和化學(xué)成分上的比較研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，毛狀根再生的植株葉片皺縮，節(jié)間縮短，植株矮化，須根發(fā)達(dá);而冠癭組織再生的植株株形高大,根系發(fā)達(dá),產(chǎn)量高,丹參酮的含量高于對(duì)照。這對(duì)丹參的良種繁育,提高藥材質(zhì)量具有重要意義。據(jù)報(bào)道,

28、寧夏枸杞的幼莖,能被根癌農(nóng)桿菌感染后獲得的抗性愈傷組織,能在選擇分化培養(yǎng)基上分化出芽點(diǎn),并長出完整植株。湖南中醫(yī)學(xué)院等單位將西洋參DNA導(dǎo)入大豆,得到了轉(zhuǎn)基因大豆,并對(duì)后代形態(tài)形狀變異、異黃酮類化合物的含量進(jìn)行了分析,從中篩選出了有效成分含量較高的新物質(zhì)。目前,轉(zhuǎn)基因藥用植物器官和組織的研究文獻(xiàn)報(bào)道較多,已有青蒿、黃芪、丹參、紅豆杉、決明、大黃、栝樓等10多種藥用植物轉(zhuǎn)化的器官 發(fā)狀根誘導(dǎo)成功,并建立起了它們的培養(yǎng)系統(tǒng)。對(duì)青蒿、黃芪、丹參的發(fā)狀根培養(yǎng)研究已經(jīng)相當(dāng)深入,進(jìn)入了大規(guī)模培養(yǎng)的水平,不僅進(jìn)行了有效成分的研究,而且部分還進(jìn)行了藥理作用試驗(yàn)。對(duì)青蒿的研究還克隆出了有效成分生物合成途徑中的關(guān)鍵酶基因。分子生物學(xué)技術(shù)與藥物篩選。傳統(tǒng)的藥物篩選是從研究疾病發(fā)生的生化機(jī)理開始的。從生化代謝途徑中找出對(duì)病變起關(guān)鍵作用的酶,酶被提取純化后(往往從動(dòng)物組織內(nèi)提取) ,用各種可能的藥物去作用于該酶,以篩選合適的藥物。分子生物學(xué)及基因克隆技術(shù)的日趨成熟,給藥物篩選增加了