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揭秘糖尿病:胰岛素制成片剂或成为现实

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来源:环球时报-环球网 2016-05-31 07:00

1982年,优泌林(Humulin),世界上第一种利用基因工程技术生产的人源胰岛素正式上市。

优泌林的出现不仅仅意味着动物胰岛素产品的巅峰已过,开始慢慢退出市场,同时,它作为有史以来第一种基因工程药物,还标志着生物技术产业的诞生,以及医药行业的历史性变革。

一切,让我们从头说起。

 “合成一个蛋白质”—首次人工合成牛胰岛素

前面我们已经讲到,相比牛或者猪的胰岛素,使用人胰岛素治疗糖尿病有显而易见的诸多好处:完全模拟了病人体内的天然胰岛素;避免了动物胰岛素可能的副作用;生产不需要依赖动物内脏的供应,等等。不管从临床应用、生产还是商业因素考虑,人胰岛素都是不折不扣的终极“胰岛素”。

但是如何生产出人胰岛素,特别是大量的、质量稳定的、安全可靠的人胰岛素呢?毕竟,科学家和医生们,不可能从活人(或者死人)身上打主意。这样的想法不仅仅邪恶,实际上也太没有创造力了!

敏锐的读者们可能已经在想我们前面刚刚提到的桑格的故事。既然桑格能够测定牛胰岛素全部五十一个氨基酸的完整序列,那么人们显然也可以照葫芦画瓢的测定出人胰岛素的全部氨基酸序列。

如果这时候能再有一种技术,能够反桑格之道而行之,按照测定出的序列信息,把五十一氨基酸分子一个一个连成一串,那岂不是就能在实验室里“生产”出人胰岛素来了?

您还别说,在上个世纪六十年代,这种听起来充满暴力美学的逆向工程做法还真的一度成为人们的希望所在。

读者们可能还记得,中小学课本里提到的一项新中国重要科学贡献“结晶牛胰岛素”吧!在大跃进的狂热中,中国科学家提出了“合成一个蛋白质”的口号,在亩产万斤的氛围中也发射了自己的卫星。1965年,历经几年的集体攻关,中国科学家成功的用单个氨基酸为原材料,在实验室中合成出了结构和功能都和天然牛胰岛素别无二致的蛋白质。

揭秘糖尿病:胰岛素制成片剂或成为现实

我国科学家通过人工方法合成的结晶牛胰岛素。(图片来源不详)

这项工作的意义在这里就不展开叙述了。


笔者要说的是,首先,这项工作毫无异议的证明,人们确实可以在实验室条件下“生产”出和天然人胰岛素完全等价的蛋白质来。但是这项工作的进展本身也深刻地显示了,试图用人工方法来pk造物亿万年进化造就的生物机器是多么的无力。在实验室环境中完全人工合成一个蛋白质是一件效率极低的事情,每一次将一个新的氨基酸分子连上去,其产出率都只有千分之几,这就意味着合成一个包含五十一个氨基酸的蛋白质,总产出率将会低至一个需要用放大镜才能看清的数字。即便是在之后的多年里,人工合成蛋白质的效率有了长足的进步,但是相比生物体产生胰岛素的效率仍有天壤之别。

因此在实用意义上,靠人工合成的“笨”办法制造人胰岛素,是条不可能的路。

这时候进入历史的,是一个在我们的故事中多次出现、似曾相识的情节。又一次意识到人力有限的科学家们,转而开始寻求大自然的力量。

关键词: 胰岛素 优泌林

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