
大米,,是人們餐桌上的“主角”,,如今卻有了意想不到的新作用——造血,。
“5公斤稻米提純出的人血清白蛋白,相當(dāng)于1升血漿提取的量,。”湖北武漢禾元生物科技股份有限公司創(chuàng)始人楊代常介紹,。
在血液中,,除了水分,最多的是血漿蛋白,,其中又以白蛋白為主,,它能快速補(bǔ)充人體缺失的液體并維持血管壓力的平衡。人在燒傷,、大出血或手術(shù)時(shí),,往往需要注射人血清白蛋白來(lái)治療。
上世紀(jì)80年代,,就有科學(xué)家嘗試在細(xì)菌,、酵母,、動(dòng)物細(xì)胞或植物中生產(chǎn)重組人血清白蛋白,但提取工藝復(fù)雜,、很難量產(chǎn),。楊代常團(tuán)隊(duì)將目光投到轉(zhuǎn)基因水稻。
人和水稻天差地別,,水稻如何造出“人血”,?
“水稻胚乳細(xì)胞具有完整的真核細(xì)胞蛋白質(zhì)加工體系,重組蛋白質(zhì)的翻譯,、折疊和修飾都與哺乳細(xì)胞十分相近,。”楊代常介紹,,此前,,科學(xué)家利用植物成功合成了數(shù)十種藥用蛋白。楊代常牽頭的植物源重組人血清白蛋白研究曾被原衛(wèi)生部列為國(guó)家科技重大專項(xiàng),。
團(tuán)隊(duì)將生產(chǎn)人血清白蛋白的基因進(jìn)行了重新編碼,。經(jīng)過(guò)修改的人血清白蛋白基因能夠“騙過(guò)”水稻,注入水稻后,,不僅不會(huì)受到排斥,,還會(huì)通過(guò)光合作用生產(chǎn)出大量人血清白蛋白。
為了避免人血清白蛋白被水稻細(xì)胞里的蛋白酶破壞,,團(tuán)隊(duì)通過(guò)定向存儲(chǔ)技術(shù),,將水稻生產(chǎn)的人血清白蛋白輸送至細(xì)胞內(nèi)的“安全島”——蛋白體中保存起來(lái)。如今,,5公斤糙米能生產(chǎn)出30克人血清白蛋白,。
重組基因的水稻(上圖),種植技術(shù)和普通水稻類似,。楊代常說(shuō),,每一粒可以“造血”的原代稻種,,繁殖3代,,生產(chǎn)的人血清白蛋白就有較好的穩(wěn)定性。經(jīng)過(guò)估算,,500?!霸煅久住狈N子就能“種”出200多噸人血清白蛋白。從水稻中提取可用的人血清白蛋白也只需24個(gè)小時(shí),。
水稻可以“造血”,,卻不能直接“輸血”,這是因?yàn)槌巳搜灏椎鞍祝局羞€有另外4種主要儲(chǔ)藏蛋白質(zhì),。不過(guò)它們與人血清白蛋白性質(zhì)不同,,都不溶于水,只需簡(jiǎn)單純化工藝就能去除,。但“造血”水稻在生長(zhǎng)過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生內(nèi)毒素,,會(huì)導(dǎo)致人體發(fā)熱等問(wèn)題,去除重組人血清白蛋白中的內(nèi)毒素和雜蛋白非常關(guān)鍵,。
最初,,楊代常團(tuán)隊(duì)提取了99.9%純度的重組人血清白蛋白,但其中還有0.1%的雜質(zhì),。通過(guò)改進(jìn)分離純化工藝,,目前,團(tuán)隊(duì)把重組人血清白蛋白的純度提高到了99.9999%以上,。目前,,禾元生物植物源重組人血清白蛋白注射液已完成三期臨床試驗(yàn)。
楊代常說(shuō),,團(tuán)隊(duì)正努力提高不同類型重組人血清白蛋白的提純工藝,,制造針對(duì)不同疾病所需的產(chǎn)品。