生物制药技术发展趋势论文3000-5000篇

现代生物技术制药的研究与展望

生物技术药物(Biotechnology drugs),或称生物制药(biopharmaceutics),是一个融合了生物学、医学和药学的先进技术,以组合化学和药物基因(功能抗原性和生物信息学)等高技术为依托,以分子遗传学、分子生物学和生物物理学等基础学科的突破为后盾的产业。现在,世界生物制药技术产业化已经进入投资收获期。生物技术药物已经应用并渗透到医药、保健食品、日化产品等各个领域,特别是在传统医药行业的研发、生产和改造中。生物制药行业已经成为最活跃和发展最快的行业之一。

有学者认为,物理学和化学的成就主导了20世纪的科学技术,而生物学的成就主导了20世纪的科学技术。不管这种说法是否被普遍接受,生物技术是当今高科技中发展最快的领域似乎是一个不争的事实。科学家预测,到2015,生命科学将取得革命性进展。这些进步可以帮助人类解决许多疑难杂症,彻底消除营养不良,改进食品生产方式,消除各种污染,延长人类寿命,提高生活质量,为社会治安和刑事侦查提供新的手段。有些成果还可以帮助人类加速动植物的人工进化,改善生态环境对人类的影响。关于新有机生命生成的研究也将取得进展。

1.生物制药的现状

目前,生物制药主要集中在以下几个方向:

1肿瘤居癌症死亡率世界第一。在美国,每年有1万患者被诊断为肿瘤,54.7万人死于肿瘤。癌症治疗费用为6543.8美元+0.02亿美元。肿瘤是一种具有多种机制的复杂疾病。目前仍采用早期诊断、放化疗等综合手段治疗。未来10年,抗肿瘤生物药物将急剧增加。如基因工程抗体用于抑制肿瘤,针对IL-2受体的融合毒素用于治疗CTCL肿瘤,基因治疗用于治疗肿瘤(如γ-干扰素基因用于治疗骨髓瘤)。基质金属蛋白酶抑制剂可以抑制肿瘤血管的生长,防止肿瘤的生长和转移。这些抑制剂可能成为广谱抗肿瘤剂,三种化合物已进入临床试验。

2生物技术和药物治疗神经退行性疾病,如阿尔茨海默病、帕金森病、中风和脊柱创伤,胰岛素生长因子rhIGF-1已进入III期临床。神经生长因子(NGF)和BDNF(脑源性神经营养因子)已用于治疗终末期神经炎和肌萎缩性硬化症,两者均已进入III期临床实践。

美国每年有60万中风患者,死于中风的人数达到1.5万。预防和治疗中风的有效药物并不多,尤其是能治疗不可逆脑损伤的药物。Cerestal已被证明能明显改善和稳定中风患者的脑力,现已进入三期临床。基因泰克的溶栓活性酶(Activase重组tPA)可用于中风患者的治疗,可消除症状30%。

3自身免疫性疾病许多炎症都是由自身免疫缺陷引起的,如哮喘、类风湿性关节炎、多发性硬化、红斑狼疮等。类风湿性关节炎患者超过4000万,每年的医疗费用达到数千亿美元。一些制药公司正在积极应对这种疾病。例如,基因泰克公司研发了治疗哮喘的人源化单克隆抗体免疫球蛋白E,已进入二期临床;Cetor公司研发的一种TNF-α抗体用于治疗类风湿性关节炎,有效率达80%。凯龙星公司的β-干扰素用于治疗多发性硬化症。其他公司正在应用基因疗法治疗糖尿病,例如将胰岛素基因引入患者的皮肤细胞,然后将细胞注射到人体内,使工程细胞能够产生全方位的胰岛素供应。

4冠心病在美国,654.38+0万人死于冠心病,每年治疗费用高于654.38+0.654.38+0.7亿美元。未来10年,防治冠心病的药物将是医药行业的重要增长点。Centocor的Reopro公司用单克隆抗体成功治疗冠心病心绞痛,恢复心脏功能,标志着一种治疗冠心病的新药得到推广。

随着基因组科学的建立和基因操作技术的成熟,基因治疗和基因测序技术的商业化成为可能,这在未来的治疗学中正达到一个新的高度。转基因技术用于构建转基因植物和动物,并已逐渐进入产业化阶段。利用转基因羊生产蛋白酶抑制剂ATT用于治疗肺气肿和囊性纤维化已进入临床II期和III期。大量研究结果表明,转基因动植物将成为未来医药产业的又一重要发展领域。

2.生物制药的前景

在未来10年,生物技术将为当代重大疾病的治疗剂创造更有效的药物,并在所有前沿医学领域形成新的领域。当前流行的制药生物技术如下:

表1热门医药生物技术

疫苗62组织纤溶酶原激活剂4

基因治疗28凝血因子3

白细胞介素11集落刺激因子3

干扰素10促红细胞生成素2

生长因子10超氧化物歧化酶1

重组可溶性受体6其他56

反义药物6的总数是284

生物学的革命不仅取决于生物科学和生物技术的发展,还取决于许多相关领域的技术趋势,如MEMS、材料科学、图像处理、传感器和信息技术。虽然生物技术的快速发展使人们很难做出准确的预测,但在基因组图谱、克隆技术、基因改造技术、生物医学工程、疾病治疗和药物开发方面的进展正在加快。

除了遗传学,生物技术还可以继续改善疾病的预防和治疗。这些新疗法可以阻断病原体进入和传播的能力,使病原体更加脆弱,并使人的免疫功能对新的病原体做出反应。这些方法可以克服病原体对抗生素越来越耐药的不良趋势,形成对感染的新攻势。

除了解决传统的细菌和病毒问题,人们正在开发新的治疗方法来解决化学失衡和化学成分的积累。例如,正在开发的抗体可以攻击体内的可卡因,未来可以用于治疗成瘾。这种方法不仅有助于改善吸毒者的处境,而且对解决全球非法毒品交易问题也有很大影响。

各种新技术的出现有助于新药的开发。计算机模拟与分子图像处理技术(如原子力显微镜、质谱仪和扫描检测显微镜)的结合,可以不断提高设计具有特定功能特性的分子的能力,成为药物研究和药物设计的有力工具。使用药物模拟药物与生物系统之间的相互作用将成为了解药物疗效和药物安全性的越来越有用的工具。例如,美国美国食品药品监督管理局(FDA)使用Dennis Noble的虚拟心脏模拟系统来了解心脏药物的作用机制以及临床试验观察结果在药物审批过程中的意义。到2015,该方法可能成为心脏等系统临床药物试验的主流方法,复杂系统(如脑)的临床药物试验需要对这些系统的功能和生物学进行更深入的研究。

到下世纪初,生物技术药物的数量不会超过一般药物的总数,但生物技术制药公司的总数将超过以前10年的6倍。目前,主要的生物技术公司大多位于美国,如安进、遗传研究所、健酶、基因泰克和凯龙星,Biogen也在迅速发展。1987期间,没有一个重组DNA药物进入全球药品销售排行榜前列,但到了1996,很多生物工程药物都上榜了。市场上的生物技术药物主要包括三类,即用于蛋白质的重组疗法和重组疫苗以及用于诊断或治疗的单克隆抗体。

目前药物研发的成本已经到了难以为继的地步,每种药物上市前的平均成本约为6亿美元。如此高的成本将迫使制药业大力投资于技术进步,以提高其长期生存能力。基因图谱、基于表型的定制化药物开发、化学模拟程序和工程程序、药物试验模拟技术的综合运用,使药物开发从试验方法转变为定制化开发,即根据吸毒者对药物反应的深入了解,设计、试验和使用新药。这种方法也可以挽救过去在临床试验中被少数患者拒绝,但可能被大多数患者接受的药物。这种方法可以提高成功率,降低试验成本,为应用范围较窄的药物开辟新的市场,使药物更适合对症人群。如果这项技术成熟,可以对医药行业和健康保险行业产生巨大影响。

值得注意的是,全世界对医药行业知识产权的保护是不平衡的。一些地区(如亚洲)将继续专注于生产专利过期的药物,一些地区(如美国和欧洲)除了继续生产低利润药物外,还将继续开发新药。

总之,新技术的创造可以大大拓宽新药发明的空间,通过多学科的综合努力,增加新药发明的机会和速度。由于这些方法可以找到快速鉴定药物作用的靶点,因此可以更有效地发现更多新的先导化学实体,从而为新药的发明提供更广阔的前景。

仅供参考,请大家自己学习。

希望对你有帮助。