基因编辑奶山羊:开启生物疗法低成本、可持续生产新征程

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Biopharma Dealmakers

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  目前哺乳动物细胞生产生物治疗药物成本高昂,限制患者用药。Bio - Sourcing 研究人员利用基因编辑(CRISPR - Cas9)和核移植技术,通过 BioMilk 平台让奶山羊生产生物治疗药物。成本大幅降低,且更易规模化生产,意义重大。

  在现代医学领域,生物治疗药物为无数患者带来了新希望,尤其是癌症和慢性病患者。然而,当前基于哺乳动物细胞生产这些蛋白质类生物治疗药物的方式却面临诸多难题。一方面,这种生产方式成本极高,每克蛋白质的生产成本约为 100 - 150 美元,使得原研药和生物仿制药价格居高不下。这一现状极大地限制了患者对这些救命药的可及性,特别是在中低收入国家,许多患者因高昂药价而无法接受有效治疗。
为了攻克这些难题,2014 年成立于比利时列日的 Bio - Sourcing 公司的研究人员展开了一项极具创新性的研究。他们致力于通过开发全新的生产平台,实现生物治疗药物的低成本、可持续生产,让更多患者能够受益。研究取得了令人瞩目的成果,成功利用基因编辑奶山羊生产生物治疗药物,大幅降低了成本,为生物治疗领域带来了新的曙光。该研究成果发表在《Biopharma Dealmakers》杂志上。

研究人员开展此项研究主要运用了两项关键技术:一是基因编辑技术,即利用成簇规律间隔短回文重复序列(CRISPR) - CRISPR 相关蛋白 9(Cas9)技术对奶山羊的 DNA 进行精准编辑。通过敲除酪蛋白基因,并将目标蛋白基因导入细胞;二是核移植技术,把编辑后的细胞材料导入供体山羊的卵母细胞,再植入代孕母羊体内。

从 “钢罐” 到 “生物罐” 的变革


以往大多数治疗性蛋白质采用重组哺乳动物细胞生产,虽有一定成果,但产量低、投资大,且细胞在实验室和生产阶段表现差异大。而 Bio - Sourcing 公司的基因编辑奶山羊,目前生产生物制药的成本仅为每克 35 - 40 美元,未来甚至有望降至每克 10 美元。奶山羊乳腺就像天然的生物反应器,能大量分泌蛋白质到乳汁中。研究人员先挑选具有良好产奶特性的奶山羊细胞,利用 CRISPR - Cas9 技术编辑其 DNA,再借助核移植技术培育出基因编辑羊。每只经过基因编辑的奶山羊在 300 天的哺乳期内,可产出 3 - 6 千克目标蛋白,如完全人源化单克隆抗体。经过去除脂肪和多余蛋白质,再通过标准纯化流程,就能得到所需的生物治疗药物。

让生物治疗药物全球可及


与依赖新建工厂扩大规模的哺乳动物细胞培养生产不同,Bio - Sourcing 公司利用基因编辑羊建立精液库。这些精液可出口到世界各地,使当地野生型山羊受孕,快速建立能生产目标蛋白的制药农场。此外,该公司还计划与中低收入国家的当地企业建立合资企业,利用当地已有的蛋白质纯化、灌装和包装技术与设施,如在塞内加尔、巴西、印度和南非等国,助力当地制药产业发展,让生物治疗药物在全球范围内更易获取。

迈向口服给药新征程


生物治疗药物的给药途径也是一大挑战。由于蛋白质会被消化道分解,通常需通过静脉、肌肉或皮下注射给药,这在医疗资源有限的地区难以实现。而羊奶富含细胞外囊泡,能包裹牛奶蛋白,抵抗胃肠道降解,有望将蛋白质输送到组织和细胞中。Bio - Sourcing 公司正在研究这些天然存在的细胞外囊泡(如外泌体)作为口服给药系统的潜力,且可利用现有乳制品行业技术进行加工。若研究成功,将在降低成本和提高生物治疗药物可及性方面迈出重要一步。

Bio - Sourcing 公司的研究成果为生物治疗药物的生产和应用带来了新的突破。通过基因编辑奶山羊生产生物治疗药物,不仅降低了成本,提高了产量,还为全球患者提供了更便捷的用药途径。同时,在给药途径上的探索也具有巨大潜力,有望进一步改善患者的治疗体验。未来,随着研究的深入和技术的完善,这一创新成果可能会彻底改变生物治疗药物的生产和使用格局,为全球健康事业做出更大贡献。

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