生物药物有望价廉物美

在刚刚揭晓的2012年度国家科技奖获奖项目中，南京大学生命科学学院教授华子春课题组以《微生物基因工程可溶性表达及产物后加工新技术》荣获2012年度国家技术发明二等奖。这一成果较好解决了用细菌生产蛋白质药物时的包涵体难题，从而让生物药物的生产能够价廉物美。

华子春教授告诉记者，药物一般分三种：生物药物、化学药物和天然或传统药物。化学药物主要是靠人工合成，天然或传统药物靠自然生长和提取，而生物药物主要利用生物细胞、采用基因工程技术生产。出现于上世纪70年代的基因工程技术就是用别的生物的细胞生产人的蛋白质药物，但蛋白质药物最大的特点就是严格依赖于空间结构，例如，一般应在冰箱储存的胰岛素如果被长时间在室温放置后，尽管其组成无改变，但是分子空间结构（即折叠状态）会发生改变，从而直接导致胰岛素失去活性、使药物失效。

用细菌生产蛋白质药物是生物技术对人类的一大贡献。但是长期以来，在细菌生产蛋白质药物的过程中常常会产生“沉淀物”，这在学术上被称作“包涵体”。包涵体的产生，严重影响了蛋白质药物的活性。面对这一世界性难题，国内外同行一般采用两种方法：一种是采用将包涵体复性的技术路线，即在生产过程中让没有活性的蛋白质恢复活性，这种方法使得生产时间增加、工艺复杂、同时增加生产成本；另一种是选用高等生物细胞进行生产的替代办法，绕开包涵体的难题，这样做的结果是导致药物的生产时间和生产成本大幅增加。

华子春课题组历时19年，较好解决了细菌生产蛋白质药物时易形成“包涵体”的难题，利用这一技术方法可以显著减少包涵体的产生，使得原先在细菌里不能溶解的蛋白质变成可溶解的蛋白质药物。这一方法不仅工艺简便，而且让蛋白质药物成本大幅下降。

在研究中，华子春课题组从理论着手，首先深入研究蛋白质在细菌中合成时的折叠过程及规律。在此基础上，华子春课题组通过在多个环节、利用多种手段调控蛋白质折叠，有效解决了包涵体难题。在研究过程中，华子春课题组把握了两个关键环节：一是在生产环节，既要让药物产量高，又不形成包涵体，同时还兼顾后续的分离纯化工艺；二是在制备环节，优化了纯化工艺，研制出成本低、效率高的纯化工具。