세포 공학은 약학에서 어떤 실용적인 용도가 있습니까? 예를 들어, 구체적인 점.

동물세포 기술, 때로는 세포기술이라고도 하는 것은 생명기술 분야의 중요한 구성 요소이다. 동물 세포의 체외 배양과 증폭을 이용하여 생물 제품을 생산하거나 신약을 발견하고 테스트하는 도구로 사용한다. 현재 이 기술은 이미 현대 생물제약의 연구와 생산에 광범위하게 적용되었다. 그것의 응용은 질병 예방, 치료, 진단에 사용되는 실험 동물의 수를 크게 줄이고 백신, 세포만두, 심지어 인체 조직의 생산에 강력한 도구를 제공한다. 1 동물세포 기술의 역사 동물세포 기술의 시작: 백신은 백신 산업 초기에 동물을 이용해 백신을 생산하는 경우가 많다. 예를 들어 토끼로 광견 바이러스를 인공 감염시켜 광견 백신을 생산하고, 젖소로 천연두 백신을 생산하고, 일부 세균을 동물에게 접종하여 이런 세균을 겨냥한 백신을 생산하는 경우가 많다. 1920 부터 1950 까지 장티푸스 백신, 결핵 백신, 파상풍 백신, 콜레라 백신, 백일해 백신, 독감 백신, 황열병 백신 등 다양한 바이러스나 세균 백신이 개발되었습니다. 일찍이 1950 년대에는 동물세포 배양 기술을 이용하여 바이러스를 생산할 수 있었다. 첫째, 반응기에서 동물 세포를 대규모로 배양하고, 세포가 일정한 밀도로 자랄 때 바이러스를 접종하고, 배양된 세포를 이용하여 바이러스를 복제함으로써 대량의 바이러스를 생산한다. 이 돌파구는 동물 세포 기술이나 세포 공학의 진정한 시작이다. 동물세포 기술에 기반한 바이러스 백신에는 약독 살아있는 바이러스나 불활 바이러스가 포함된다. 지난 30 년 동안 동물 세포 기술로 생산된 백신은 수백만 명과 동물의 생명을 구했다. 1950- 1985 기간 동안 세포공학 등 기술이 발달하면서 소아마비 예방, 홍역, 이하선염, 두드러기, B 형 간, 띠포진을 예방하는 다양한 인간용 백신을 생산해 다양한 수의용 백신을 생산했다. 표 1 동물 세포 배양 기술로 생산된 백신. S 병 백신 A 형 간 백신 황열병 백신 아데노 바이러스 백신 의사 광견병 백신 뇌염 백신 홍역 백신 일본 뇌염 백신 개 파보 바이러스 기열 백신. -동물 세포 기술은 초기에 일반적으로 일차 세포를 배양한다. 예를 들어, 원숭이의 신장에서 소아마비 백신을 생산하는 세포를 빼내면 며칠 동안 세포가 배양된 후 바이러스에 감염되고 대량의 바이러스가 증폭되어 백신을 준비한다. 동물세포 기술의 급속한 발전은 실험동물의 수를 크게 줄이고 생산성을 높였지만 원대 세포의 증식능력이 제한되어 있어 단순히 동물의 수를 늘려서 생산량을 늘릴 수밖에 없었다. 무한증식 잠재력을 지닌 세포주의 사용은 백신 생산을 앞으로 도약시킬 것이다. 인체나 동물체에서 온 일부 세포는 일정한 조건 하에서 체외에서 배양된 후 무한한 증식 잠재력을 얻을 수 있으며, 이를 이용하여 백신을 생산하면 실험동물의 약량을 크게 줄일 수 있다. 더 중요한 것은, 동물세포 체외 대규모 배양 기술을 통해 생산된 백신의 질이 보장될 수 있다는 점이다. 사용된 세포의 성질이 균일하고 엄격한 안전검사를 거쳐 동물간 차이로 인한 백신의 품질이 불안정한 문제를 극복하고 동물에서 나온 병원체 전파가 사용자에게 전파될 가능성을 크게 낮췄기 때문이다. 유사한 세포 배양 기술은 효소, 세포인자, 항체 등 생물제품을 생산할 수 있다. 단, 목적단백질을 분비할 수 있는 세포주를 얻는다면. 하지만 유전자 공학 기술이 등장하기 전에는 세포가 표현하는 단백질 수준이 낮기 때문에 이 기술이 생산하는 단백질 제품은 생산량이 낮고 비용이 많이 들기 때문에 초기 동물 세포 기술은 백신과 소량의 인터페론, 우로키나아제를 생산하는 데만 사용되었습니다. 신기술의 출현과 진보는 동물 세포 기술의 응용을 촉진시켰다. 1970 년대의 유전자 재편성 기술과 잡교종 기술이라는 두 가지 획기적인 과학적 발견은 동물 세포 기술의 진보와 산업 분야에서의 응용을 크게 촉진시켜 동물 세포의 대규모 배양 기술이 백신 생산, 특히 질병 진단과 치료에 사용되는 천연 생물 제품의 생산에 중요한 역할을 하게 했다. 표 2 에는 심근경색에 사용되는 t-PA, 낭포성 섬유화 DNAs, 빈혈에 사용되는 EPO, 혈우병에 사용되는 응고인자 VII 와 IX, B 형 간염과 같은 암 및 바이러스성 질환에 사용되는 인터페론, 몸집이 작은 사람의 성장호르몬 등이 나와 있습니다. 동물세포 기술은 또한 질병을 진단하고 치료하는 데 사용되는 많은 단일 복제 항체 생산에도 사용된다. 생화학 검사를 위한 단일 복제 항체 수천 가지가 있으며, 인간 질병 치료에 단일 복제 항체 응용은 최근 몇 년간 바이오제약의 중요한 분야로, 수십 종의 단일 복제 항체 임상 실험에 사용되고 있다. 1986 부터 FDA 는 첫 번째 단일 복제 항체 OK-T3 를 승인했습니다. 이는 장기 이식에서 거부반응을 억제할 수 있는 항CD3 단일 복제 항체, 9 가지 치료 단일 복제 항체 FDA 승인을 받았습니다. 또한 바이러스 항원 결정클러스터 유전자를 숙주 세포로 전염시킴으로써 안전성과 효능이 더 좋은 많은 유전공학 백신이 개발되고 있다. 표 3 은 개발 중인 제품을 보여줍니다. 동물 세포 배양 기술로 생산된 치료용 생물제품. -폐색전증은 조직 플라스 미노 겐 활성제 (t-PA) 와 동반된다. 육아 종성 질환, 바이러스성 질환, 습성 C 형 간염, 직방향 복제 (OK-T3), 항암 응고인자 IX (인자 IX) 의 단일 복제 항체, 혈우병 B, 디옥시리보 핵산 효소 낭포 섬유화. 이식 거부 단일 복제 항체 ReoProTM(Abciximab) 고위험혈관 성형술 단일 복제 항체 Rcmicade (infliximab) 제한 회장염, 누공 단일 복제 항체 SynagisTM(palivizumab) RSV 감염 단일 복제 항체 herceptin 유방암 조직공학 연골 CarticelTM 은 연골조직 적혈구 생성소 (EPO) 와 신장질환, 종양, 에이즈 관련 빈혈 인터페론-베타 암, 다발성 경화증, 인자 ⅷ, 혈우병 A, 인성장호르몬, 어린이 성장결함 세포집합 자극인자 (G-CSF), 중성세포 감소증, 당뇌조직공학 피부에서 Apligraf 심심궤양과 완고성 궤양의 항체 진단은 결장암, 전립선암, 유방암의 위치, 각종 질병의 체외 검사 등 각종 질병의 체내 이미징 시약 (예: 조기 임신, B 형 간염, 에이즈 검사 등) 에 쓰인다. ---제품의 적합성. 다중 가격 또는 단가 백신과 같은 단일 클론 항체, 암, 패혈증, 류머티즘성 관절염 치료 및 진단, 자가 면역 유전자 공학 단일 복제 항체 질환, 결장염, 장기 이식 면역 거부 억제제 등 유전자 치료 전달체, 유전자 치료 암, 낭포 섬유화 질병 등 전달체 조직공학 제품, 생물인 의존 조직 또는 장기 성장인자와 호르몬 암, 외상 치료, 감염성 질환, 골수 이식, 성장장애, 다낭성 난소 질환 난포는 호르몬 불임 오줌 섬유소 용해 효소 원활성제 용전 (u-PA)CD4 면역접착제 에이즈 수용성 수용체 암, 감염성 질환, 염증, 패혈증 줄기세포 또는 체세포 증폭, 줄기세포 치료 (예: 파킨슨 증후군 치료, 당뇨병 세포 치료, 알츠하이머병 등) 를 자극한다. 암, B 형 간염, 에이즈 등의 면역세포 요법도 있습니다. 일반적인 숙주 시스템에는 박테리아, 효모, 곰팡이, 실크 곰팡이, 식물 세포, 포유류 세포, 동물과 식물이 포함됩니다. 각종 표현 시스템은 각자의 장단점이 있는데, 주로 제품의 특성을 고려하여 선택해야 한다. 세균과 같은 원핵 표현 시스템은 번식이 빠르고 배양이 쉽지만, 단백질 제한 부위 부족, 이황결합, 특수한 당화, 인산화, 아미드화와 같은 표현의 단백질은 천연 단백질의 정확한 3 차원 구조를 형성하는 데 사용된다. 하지만 많은 단백질의 생물학적 활성성은 전사 후 변형과 관련이 있으며, 원핵 시스템에서 표현하는 단백질은 일반적으로 세포 내 산물이며, 분쇄해야 산물을 추출할 수 있고, 산물의 분리순화에 어려움을 초래하며, 외원 독소에 오염되기 쉽다. 진핵 표현 시스템에서 표현하는 단백질은 전사 후 수정을 가지고 있어 구조와 기능면에서 인체에서 분비되는 천연 단백질과 매우 유사하다 (따라서 미국 FDA 는 2 1 세기에 진핵 표현 시스템을 사용하여 단백질 약물을 생산하는 경향이 있다). 거의 모든 원핵 세포가 표현하는 단백질은 진핵 표현 시스템에 의해 생성될 수 있으며, 그 반대의 경우도 마찬가지이다. 그리고 동물 세포 표현 시스템에서 표현하는 단백질은 모두 세포 밖으로 분비되며, 산물의 분리순화 과정은 매우 간단하다. 그러나 대규모 세포 배양 기술의 복잡성으로 인해 많은 재조합 단백질은 여전히 ​​원래의 발현 시스템에 의해 생성됩니다. 원핵 표현 시스템은 일반적으로 분자가 작고 구조가 간단한 단백질을 생산하는 데 사용되며, 단백질이 전사된 후에는 인슐린과 같은 수정이 필요하지 않다. 진핵 표현 시스템은 분자가 크고 구조가 복잡한 단백질을 생산하는 데 주로 사용되며, 변환 후 변형은 조직형 섬유용효소 원활성화제 (tPA), 적혈구생성소 (EPO) 와 같은 단백질의 생물학적 활성에 중요한 영향을 미친다. 일부 단백질은 원핵과 진핵 표현 시스템 (예: 인터페론-알파, 인간 성장 호르몬 등) 에서 생산될 수 있다. 그들은 전사되지 않은 변형 된 생물학적 활성을 가지고 있습니다. 이 경우 생산의 경제적 비용과 기술적 어려움을 종합적으로 검토하여 표현 시스템을 선택해야 한다. 표 4 는 다양한 표현 시스템의 장점과 단점을 나열합니다. 각종 조단백질 생산 표현 시스템의 일반적인 특징. 대장균 동물 세포. 이황 결합의 정확한 페어링 등. ) N 단 메치오닌 제거는 불확실하고, 외외 분비물은 불확실하며, 단백질의 전사 후 수식은 불확실하다. 글리코 실화 그룹은 포유류 세포가 표현하는 단백질의 글리코실화와 구조가 수십 시간, 수십 시간, 몇 주, 몇 달-몇 달-더 중요한 것은, 이전에는 많은 세포 공학 제품이 치료에 충분하지 못했거나 생산 비용이 매우 비쌌습니다!