第8章生物技術(shù)與人類健康1Outline

人類疾病特征

人類疾病的診斷與治療

人類基因組計(jì)劃(HGP)

基因芯片生物工程制藥2一.人類疾病特征1.遺傳病

1902年英國醫(yī)生加洛特(A.Garrod)從家族病史，發(fā)現(xiàn)并研究了第一例遺傳病——尿黑酸癥，并發(fā)現(xiàn)該病由單個隱性基因控制。

尤其難得是，加洛特預(yù)測，尿黑酸病病人缺乏一種酶（苯丙氨酸羥化酶），而正常人有，加洛特把這種遺傳病癥狀稱為“先天性代謝差錯”。

后來的研究證明加洛特的預(yù)見是對的。

加洛特的工作推動了對一系列遺傳病的發(fā)現(xiàn)。當(dāng)時(shí)，對遺傳病的認(rèn)識是：

①由于某個基因的缺失、突變或異常，導(dǎo)致一定病癥的出現(xiàn)。

②可以遺傳給下一代子女。

③這類病的遺傳遵循孟德爾規(guī)律。

3苯丙氨酸代謝途徑關(guān)系到三種遺傳病4例如：某些兒童由于缺少苯丙氨酸羥化酶而產(chǎn)生嚴(yán)重的苯基酮尿癥。這是因?yàn)楸奖彼崃u化酶的缺乏，使苯丙氨酸正常的降解途徑受阻，而改變?yōu)榱硪粭l降解途徑，即苯丙氨酸與α-酮戊二酸發(fā)生轉(zhuǎn)氨反應(yīng)，產(chǎn)生苯丙酮酸。此物質(zhì)積累在血液中，最后由尿排出體外。血液中過量的苯丙酮酸妨礙兒童大腦的正常發(fā)育．造成嚴(yán)重的智力遲鈍。5亦是苯丙氨酸代謝紊亂病癥。但是疾病后果的嚴(yán)重程度遠(yuǎn)大于尿黑酸癥。因?yàn)槟X發(fā)育受阻，嚴(yán)重腦力呆滯，智商0～50。苯丙酮尿癥(PKU)是苯丙氨酸代謝途徑中又一種“遺傳病”。也是常染色體隱性遺傳。白化病6白化病7

2、遺傳病的類型和特征

迄今已記錄的遺傳病有

3000

多種，找到了200

多個與遺傳病有關(guān)的基因。根據(jù)基因的位置與病癥，把遺傳病分為三類：8類型特征病例基因在常染色體(隱性)基因在常染色體(顯性)基因在X染色體只有在父母均攜帶缺陷基因情況下，子女才可能表現(xiàn)病癥。父母一方有病癥，子女出現(xiàn)病癥的概率為50％。

母/女常常是缺陷基因攜帶者。病癥更多出現(xiàn)在兒子身上。苯丙酮尿癥(PKU)

纖維性囊泡化(CF)鐮刀狀貧血癥亨廷頓氏病家族性高膽固醇血癥血友病

紅綠色盲

肌營養(yǎng)不良癥9由于紅血球不正常帶來嚴(yán)重后果。

問題在于血紅蛋白-鏈一個谷氨酸殘基變成了纈氨酸殘基。鐮刀狀貧血癥正常紅血球鐮刀狀紅血球10有意思的是在非洲大陸某些地區(qū)鐮刀狀貧血癥發(fā)病率高，攜帶者也多。這些地區(qū)恰恰又是一種惡性瘧疾流行地區(qū)。分析表明，鐮刀狀貧血癥缺陷基因攜帶者比正常人對惡性瘧疾有抗性。惡性瘧疾流行地區(qū)鐮刀狀貧血病基因高頻地區(qū)11一個基因缺陷會導(dǎo)致多種癥狀12

亨廷頓氏病

----是一種神經(jīng)癥狀疾病，患者出現(xiàn)不由自主動作，漸漸記憶喪失，行為失常，直至行動失控、致死。

NancyWexler

領(lǐng)導(dǎo)的研究組在委內(nèi)瑞拉西北一個小山村里進(jìn)行調(diào)查并作出富有成效的研究。

最終找到缺陷基因位于4號染色體。此基因包含一段

CAG重復(fù)序列，相當(dāng)于谷氨酸重復(fù)序列。正?；蚝?0－34

個CAG拷貝，病人含

40以上甚至100

個拷貝。亨廷頓氏病是第一個被發(fā)現(xiàn)的顯性遺傳病。13常染色體顯性基因遺傳病的家族遺傳特征14顯性遺傳病裂手裂足(龍蝦爪手)多指短指軟骨發(fā)育不全正常的手指短指15

這種病的患者身體內(nèi)，編碼低密度脂蛋白(LDL)受體的基因突變。

LDL受體分布在細(xì)胞表面，功能是把血流中的

LDL

吸收到細(xì)胞中來。LDL受體蛋白失去功能，便形成高膽固醇血癥，進(jìn)一步造成動脈粥樣硬化。家族性高膽固醇血癥

LDL受體基因在19號染色體上。但屬不完全顯性。CC純合子在初生嬰兒中占1/106，在很小年紀(jì)就得心臟病。Cc雜合子孩子在初生嬰兒中占1/500，在30歲左右出現(xiàn)心臟病癥狀。這是人類遺傳病中最常見最嚴(yán)重的一種。16正常人輕度病癥嚴(yán)重病癥17正常血管動脈粥樣硬化血管18患者表現(xiàn)為血凝過程受阻，常常在有傷口時(shí)，出血不止。

血凝機(jī)制包括一系列蛋白水解酶活化過程的級聯(lián)反應(yīng)。涉及十個左右凝血因子。其中凝血因子

Ⅷ和Ⅸ位于Ⅹ－染色體上。血友病正是因?yàn)檫@兩個因子之一的基因發(fā)生突變，所以血友病是基因位于X－染色體的隱性基因遺傳病。血友病19

血友病家族的一個著名的例子是英國維多利亞女王(1819－1901)家族。維多利亞女王身上的血友病缺陷基因—使凝血因子Ⅸ失活—通過皇族通婚，傳遞到普魯士皇室，西班牙王室和俄羅斯王室。維多利亞女王家族譜系20英國維多利亞女王及其家族21末代沙皇尼古拉二世家庭22(1)單基因遺傳病的患者在人群中比例不高。

以上所說的遺傳病都屬于單基因遺傳病。即病因明確地在于一對基因的突變或缺陷。單基因遺傳病的發(fā)病率較低，幾百分之一至幾萬分之一。染色體病

由于染色體畸變，包括染色體數(shù)目或結(jié)構(gòu)改變所致的遺傳病，稱為染色體病。這種疾病已記錄有500多種，其中，性染色體異常占75％，常染色體異常占25％。如：先天愚型病是因?yàn)橛腥龡l21號染色體所致。

3、遺傳病對人類健康的影響到底有多大？

2324先天愚型病患者有獨(dú)特的面部特征25先天愚型病患者有三條21號染色體新生兒患病概率與母親年齡有關(guān)26經(jīng)過良好的訓(xùn)練,唐氏綜合癥患者也能有幸福和豐富的生活。27有的病受幾對基因控制，這類遺傳病發(fā)病與否，不但取決遺傳，也在很大程度上受環(huán)境影響。

相當(dāng)一部分常見病或多發(fā)病，如：糖尿病、高血壓、神經(jīng)分裂癥、支氣管哮喘等，都屬多基因遺傳病。(2)多基因遺傳病28（3）隨著醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，對人類威脅很大或引起嬰兒死亡率甚高的許多傳染病，如：鼠疫、天花等已得到控制。代謝疾病，器質(zhì)性疾病和遺傳病對人類健康的影響相對的增長。加上，醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究的深入，使越來越多的代謝疾病和器質(zhì)性疾病中遺傳因素被揭示出來，歸入多基因遺傳病，所以遺傳病對人類健康的威脅益凸現(xiàn)出來。在一些發(fā)達(dá)國家，嬰兒死亡率中的50％歸因于遺傳病。我國每年出生1500萬嬰兒中，3％帶有先天缺陷，其中80％與遺傳病有關(guān)。29因?yàn)橛协h(huán)境因素的影響，包括：飲食、妊娠、創(chuàng)傷、情緒等，于是，遺傳的影響程度不一，被稱為“遺傳易感性”。疾病名稱環(huán)境因素遺傳率所起作用支氣管哮喘較小

70%神經(jīng)分裂癥高血壓中等

50-60%冠心病消化性潰瘍較大〈40%成年性糖尿病一些常見病、多發(fā)病的遺傳易感性30

感染(傳染)病HIV病毒模式圖SARS病毒真菌(霉菌和酵母)

霉菌

皮膚、指甲真菌感染

白假絲酵母鵝口瘡

肺組織胞漿菌病細(xì)菌附在牙齒表面，產(chǎn)生酸，侵蝕牙齒的釉質(zhì)而形成空洞。311997香港禽流感1997香港：學(xué)齡兒童因患流感死亡；流感病毒血清型：H5N1，系禽流感；引起恐慌，全體雞鴨遭滅頂之災(zāi)。32正在火化病牛以防止“瘋牛病”的傳播33二.人類疾病的診斷與治療1.現(xiàn)代分子診斷技術(shù)利用PCR技術(shù)或PCR與分子雜交標(biāo)記相結(jié)合，可以快速準(zhǔn)確地檢測出病原性物質(zhì)。34檢測寄生蟲感染診斷方法比較方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)顯微鏡檢查簡單易行，可直接觀察到寄生蟲的形態(tài)速度慢、靈敏度低，對經(jīng)驗(yàn)水平要求高、費(fèi)時(shí)、費(fèi)共，無法辨別形態(tài)相似的寄生蟲體外培養(yǎng)、接種能檢測到活的寄生蟲，并可檢測感染性和感染烈度速度慢，花費(fèi)高，寄生蟲可能難以進(jìn)行體外培養(yǎng)，且必須用動物材料抗體檢測簡單、快速、能夠?qū)崿F(xiàn)自動化，可用于檢測大量的樣品無法區(qū)分活體與處于潛伏狀態(tài)的寄生蟲，有時(shí)會有非特異性反應(yīng)DNA雜交及PCR快速靈敏，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化，可分辨不同種的寄生蟲，不需要從前有寄生蟲感染病史花費(fèi)高，步驟多，無法區(qū)分活體和死的寄生蟲，有時(shí)會有假陽性和假陰性35核酸雜交是DNA診斷分析方法的一種，其工作原理是兩條DNA鏈之間通過堿基配對形成氫鍵；理論上講，核酸雜交用來診斷疾病可用于對所有致病微生物的檢測。將單鏈目的DNA結(jié)合在膜上加入探針DNA與目標(biāo)分子共同孵育沖洗掉多余的未結(jié)合探針檢測探針和目標(biāo)DNA形成的雜合分子核酸雜交3637382、限制性內(nèi)切酶圖譜多態(tài)性技術(shù)（RFLP）

基因突變后，使限制性內(nèi)切酶切點(diǎn)改變，導(dǎo)致電泳條帶的改變。

在RFLP實(shí)際操作中，還是要使用放射性探針。基因突變使得內(nèi)切酶圖譜改變39下圖酶切電泳放射性探針雜交圖譜多態(tài)性40返回RFLP用于鐮刀狀貧血癥基因檢查正常有1150bp和200bp，突變后沒有上述兩條條帶，多一條1350bp－珠蛋白基因41DNA指紋DNA指紋(DNAFingerprinting)指對待測樣品中的DNA進(jìn)行分析所得到的具有特征性的分子雜交圖譜。DNA樣本酶解為片段電泳放射自顯影DNA

指紋42DNA指紋的應(yīng)用-司法鑒定DNA指紋帶型圖在法庭上可用于謀殺案取證43被告血樣受害者血樣被告衣服上的血樣DNA指紋的應(yīng)用——司法鑒定44√

×

DNA指紋的應(yīng)用——親子鑒定Myfather?45返回RFLP用于親子關(guān)系確認(rèn)，電泳圖譜中左側(cè)：母親中間：兒子右側(cè)：父親（？）462.人類疾病的基因治療遺傳病的根治應(yīng)該是基因治療，但是基因治療的難度很高。

1990年第一例基因治療臨床試驗(yàn)使腺苷酸脫氨酶(ADA)基因進(jìn)入骨髓細(xì)胞，再送回病人體內(nèi)，治療嚴(yán)重綜合免疫缺失癥(SCID)獲得初步效果。1990年，轉(zhuǎn)基因T淋巴細(xì)胞注射到人體骨髓組織中治療SCID。47這個名叫David的男孩已近10歲了,他生下來就在隔離室中長大?！維CID患兒】48找到致病基因；克隆得到大量與致病基因相應(yīng)的正?；颍徊扇∵m當(dāng)方法把正?；蚍呕氐讲∪松眢w內(nèi)去；進(jìn)入體內(nèi)的正?；驊?yīng)正常表達(dá)?；蛑委煹谋匾襟E：49①克隆得到正常基因②以病毒DNA為載體③正?；蜣D(zhuǎn)入人體細(xì)胞④再轉(zhuǎn)入病人身體50目前，基因療法的對象：基因病、腫瘤、心血管病、糖尿病、血友病、嚴(yán)重貧血、關(guān)節(jié)炎、愛滋病等15種以上疑難頑癥；基因治療人類遺傳性疾病,仍在探索階段。基因治療是將正常的外源基因?qū)氚屑?xì)胞中以彌補(bǔ)靶細(xì)胞所缺失或突變的基因、或抑制異常表達(dá)的基因。

1990年9月，美國FAD批準(zhǔn)了用AIJA(腺昔脫氨酶)基因治療嚴(yán)重聯(lián)合型免疫缺陷病(一種單基因遺傳病)，并取得了較滿意的結(jié)果。

------標(biāo)志著人類疾病基因治療的開始。2.人類疾病的基因治療51基因治療的策略原位修復(fù)(基因修復(fù))對有缺陷的基因在原來位置上進(jìn)行修復(fù)，使該基因恢復(fù)正常?；蛱娲煼ㄖ委煵呗允乔谐l(fā)生缺陷的基因，再轉(zhuǎn)入有功能的正常?；蛟鰪?qiáng)將目的基因?qū)氚屑?xì)胞，目的基因的表達(dá)產(chǎn)物可以補(bǔ)償缺陷細(xì)胞的功能。基因抑制導(dǎo)入外源基因以抑制原有的基因，目的在于阻斷有害基因的表達(dá)。52

1990年9月14日美國第一例臨床基因治療申請獲得批準(zhǔn)：國立衛(wèi)生研究院NIH，重組DNA顧問委員會RAC。

SCID患者(severecombinedimmunodeficiency)：缺乏腺苷酸脫氨酶，ada基因缺失。將正?；蜣D(zhuǎn)入患者(4歲的女孩)淋巴細(xì)胞，再將改造細(xì)胞送回患者體內(nèi)。基因治療重癥聯(lián)合免疫缺陷?。?3AshantideSilva,Now13,wasthefirstpatienttobetreatedwithgenetherapy.重癥聯(lián)合免疫缺陷的基因治療

腺苷脫氨酶基因治療(1990)54有時(shí)，補(bǔ)充必要的酶也很起作用。纖維性囊泡化病(CF)是美國白色人種中較為常見的遺傳病。病兒從肺、胰腺等處分泌粘液，阻礙呼吸、消化等功能。5歲前可能因呼吸阻礙致死。(2)蛋白質(zhì)水平治療CF病兒吸入基因工程法制備的DNA酶粉，癥狀大為改善。55三.人類基因組計(jì)劃(HGP)February2001,TheHGPconsortiumpublishesitsworkingdraftinNature

(15February),andCelerapublishesitsdraftinScience(16February).什么是“人類基因組”？----指人體DNA分子所攜帶的全部遺傳信息56人體細(xì)胞的核型(SpectralKaryotype)“基因組(genome)”一詞是1920年Winkles從GENes和chromosOMEs組成的。泛指一個細(xì)胞或一個生物體的全部遺傳信息。在真核生物，基因組是指一套(單倍體)染色體DNA。

57白宮的慶典2000-6-26,Venter(left)&Collins(right)1998年，Venter成立了Celera公司，參與競爭HGP。Collins為美國HGP首席科學(xué)家。58什么是“人類基因組計(jì)劃”？、“人類基因組計(jì)劃”的意義是有哪些？----人類基因組計(jì)劃：基因組就是一個物種中所有基因的整體組成。----人類基因組有兩層意義：遺傳信息和遺傳物質(zhì)。要揭開生命的奧秘，就需要從整體水平研究基因的存在、基因的結(jié)構(gòu)與功能、基因之間的相互關(guān)系。人類是在“進(jìn)化”歷程上最高級的生物，對它的研究有助于認(rèn)識自身、掌握生老病死規(guī)律、疾病的診斷和治療、了解生命的起源。對于奠定21世紀(jì)醫(yī)學(xué)、生物學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)具有重要而深遠(yuǎn)的意義595、參與“人類基因組計(jì)劃”的國家及我國參與的意義有哪些？

2000年6月26日宣布“人類基因組草圖”繪制完成，現(xiàn)已繪制出“人類基因組精圖”。①通過參與,分享了歷時(shí)多年的類基因組計(jì)劃積累的技術(shù)與資料。②建立了我國自己的基因大規(guī)模測序的全套技術(shù)及科學(xué)技術(shù)隊(duì)伍。③大大促進(jìn)了我國生命科學(xué)技術(shù)前沿領(lǐng)域的發(fā)展，為醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等生物高技術(shù)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展開辟了廣闊的前景?！?、“人類基因組計(jì)劃”的現(xiàn)狀？60人類的染色體組61已完成測序工作的生物62疾病基因的發(fā)現(xiàn)

1990年美國科學(xué)家率先啟動人類基因組計(jì)劃（HGP），計(jì)劃歷時(shí)15年，至2005年完成；

2001年2月12日由Since和Nature雜志同時(shí)向世界宣布，人類基因組3X109bp的最新圖譜，約含34萬個基因；整個人類基因組的全部核苷酸序列不久即將完成。但要揭示人類4萬個基因功能的任務(wù)將更為艱巨。63

人類基因組圖譜的初步完成，不僅為全部基因的定位建立了一個開放框架，而且為分離、鑒定人類疾病相關(guān)基因提供了參照模板。如已知人類遺傳性疾病約有3000種，推測可能是由于某些基因結(jié)構(gòu)異?；蚧蛭灰频韧蛔兯?。如果利用分子生物學(xué)技術(shù)，將患者疾病基因與正?；驁D譜作對照分析，必將有助于闡明遺傳病的分子機(jī)制，這對遺傳病的基因治療將起到不可估量的推動作用。64HGP將給人類帶來的好處(1)將帶動一場醫(yī)學(xué)革命用基因圖譜看病基因藥物治病基因檢測預(yù)防隱患基因治療疾病(2)獲取了操縱生命的工具控制生命的孕育—優(yōu)生優(yōu)育延長人的壽命選擇最佳生活環(huán)境(3)得以進(jìn)行精確的個體鑒定基因身份證生物考古(4)將帶來巨大的商機(jī)生物制藥器官培植65社會平等與基因歧視科技進(jìn)步與基因技術(shù)濫用社會公正與基因成果利益的均等分配技術(shù)的不確定性和基因安全HGP可能給人類帶來的隱患66基因診斷(GeneDiagnosis)

通過從患者體內(nèi)提取樣本(DNA)用基因檢測方法來判斷患者是否有基因異?；驍y帶病原微生物的方法，就是基因診斷。G到T一個堿基的改變，決定一個人的命運(yùn)！小皓出生23個月就出現(xiàn)皮疹、便血等病狀，患上了罕見的原發(fā)性免疫缺陷病。DNA序列分析，證實(shí)了小皓WAS蛋白基因的1388位核苷酸由G突變?yōu)門，使編碼谷氨酸的密碼GAG突變?yōu)榻K止密碼TAG。WAS蛋白突變?yōu)闊o功能的WAS蛋白，導(dǎo)致患兒血小板減少，淋巴細(xì)胞形態(tài)和功能異常。希望：WAS目前已經(jīng)可以用骨髓移植或干細(xì)胞移植根治。67傳統(tǒng)與基因診斷的比較

傳統(tǒng)的診斷望問

聽

觸——經(jīng)驗(yàn)化驗(yàn)/檢驗(yàn)——微生物、免疫學(xué)、生物化學(xué)、病理學(xué)等對細(xì)胞、組織、酶、代謝物等檢測影像學(xué)—X線、B超、CT、核磁共振、內(nèi)窺鏡等特殊檢查—肌電/腦電/心電、骨密度等基因診斷應(yīng)用分子生物學(xué)方法：如PCR技術(shù)或PCR與分子雜交標(biāo)記主要應(yīng)用于先天遺傳性疾患(苯丙酮尿癥、血紅蛋白病)后天基因突變引起的疾病(腫瘤、糖尿病)病原生物的侵入(流感、肝炎、艾滋病)個體識別、法醫(yī)物證68生物芯片技術(shù)

生物芯片技術(shù)的一般原理生物芯片又稱DNA芯片或基因芯片，它們是DNA雜交探針技術(shù)與半導(dǎo)體工業(yè)技術(shù)相結(jié)合的結(jié)晶。該技術(shù)系指將大量探針分子固定于支持物上后與帶熒光標(biāo)記的DNA樣品分子進(jìn)行雜交，通過檢測每個探針分子的雜交信號強(qiáng)度進(jìn)而獲取樣品分子的數(shù)量和序列信息。1996年底，美國Affymetrix結(jié)合照相平板印刷、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體、寡核苷酸合成、熒光標(biāo)記、核酸探針分子雜交和激光共聚掃描等高新技術(shù)，研制創(chuàng)造了世界第一塊DNA芯片。6970生物芯片之所以成為全世界科學(xué)家孜孜以求的目標(biāo)的原因——▲一個指甲大的地方就能建個實(shí)驗(yàn)室，醫(yī)生可以一次同時(shí)測出多種病原微生物，在極短的時(shí)間內(nèi)知道病人被哪種微生物感染，迅速醫(yī)治；想知道胎兒是否患有遺傳病，只要取少量羊水或幾滴父母血液，同時(shí)鑒別的遺傳病達(dá)數(shù)十種甚至數(shù)千種！▲這個縮微實(shí)驗(yàn)室名叫“生物芯片”。71基因芯片實(shí)驗(yàn)程序72基因芯片實(shí)驗(yàn)程序73DNA點(diǎn)陣74生物芯片技術(shù)的主要應(yīng)用

1998年底，美國科學(xué)促進(jìn)會將基因芯片技術(shù)列為1998年度自然科學(xué)領(lǐng)域十大進(jìn)展之一。一些科學(xué)家把基因芯片稱為“可以隨身攜帶的微型實(shí)驗(yàn)室”。DNA芯片可用于大規(guī)模篩查基因突變所引起的疾病；

分析基因組及發(fā)現(xiàn)新基因等具有很大的優(yōu)勢；

DNA芯片技術(shù)用于基因組分析時(shí)，具有樣品用量小、信息量大、分析方法簡易快速、自動化程度高等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，特別適合于尋找新基因、基因表達(dá)檢測、突變檢測、基因組多態(tài)性分析和基因文庫作圖以及雜交測序等方面。

醫(yī)學(xué)、化學(xué)、新藥開發(fā)、司法鑒定、農(nóng)業(yè)技術(shù)和食品技術(shù)領(lǐng)域也具有廣泛的應(yīng)用；75生物技術(shù)制藥產(chǎn)業(yè)過程提供新藥研發(fā)的方法、策略和目標(biāo)基因、蛋白或其他代謝產(chǎn)物體外實(shí)驗(yàn)、動物模型的建立及動物模型的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)臨床實(shí)驗(yàn)，通過相關(guān)管理部門的審查，市場營銷基礎(chǔ)研究從事新藥發(fā)現(xiàn)生物技術(shù)公司制藥公司76生物技術(shù)制藥DrugR&D(新藥開發(fā))77人類基因序列生物信息學(xué)重組蛋白質(zhì)表達(dá)高通量生物活性篩選功能研究藥物靶標(biāo)研究先導(dǎo)化合物篩選基因工程藥物開發(fā)化學(xué)新藥基因組藥物開發(fā)流程蛋白質(zhì)序列基因治療781976年第一家基因工程技術(shù)開發(fā)藥物的公司建立；1982年第一個基因工程藥物重組人胰島素正式生產(chǎn)，推向市場2002年全球生物技術(shù)公司總數(shù)已達(dá)4284家，美國占34％。2004年基因重組生物技術(shù)藥物的年銷售額已經(jīng)突破400億美元；。2005年市場上的生物技術(shù)藥物達(dá)到200種左右，而在研的藥物為600種。全世界已有2.5億人使用生物技術(shù)藥物和疫苗。國外生物醫(yī)藥的發(fā)展79許多藥品的生產(chǎn)是從生物組織中提取的。受材料來源限制產(chǎn)量有限，其價(jià)格往往十分昂貴。如胰島素長期以來只能依靠從豬、牛等動物的胰腺中提取。將合成的胰島素基因?qū)氪竽c桿菌，每2000L培養(yǎng)液就能產(chǎn)生100g胰島素！相當(dāng)于1000Kg豬胰臟中提取的量?；蚬こ趟幤返纳a(chǎn)80從轉(zhuǎn)基因羊的羊奶中提取出治療心臟病的藥物tPA乳腺生物反應(yīng)器:使外源基因在哺乳動物的乳腺組織(上皮細(xì)胞)中進(jìn)行特異表達(dá)我們需要的蛋白產(chǎn)物；血液生物反應(yīng)器細(xì)胞生物反應(yīng)器已生產(chǎn)的藥物：α-抗胰蛋白酶、抗凝血因子Ⅸ、tPA、凝血因子Ⅷ、白細(xì)胞介素22等。組織型纖溶酶原激活物動物生物反應(yīng)器81動物乳腺生物反應(yīng)器★★★

乳腺生物反應(yīng)器的原理是將外源基因置于乳腺