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【基因智慧】如何用水稻解决医疗“用血”难题?

来源:光明网2020-09-15 11:24

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【基因智慧】如何用水稻解决医疗“用血”难题?

  如果生命有颜色,那一定是血液的颜色。这种红色,维系人体机能运转,保障人们生命延续。现如今,我国有越来越多的人,通过无偿献血来帮助他人,拯救生命。

  人的血液由血浆、红细胞、白细胞、血小板组成。血浆里的各种蛋白质是血液制品的主要活性物质。白蛋白可作为血浆容量扩充剂,常用于烫伤烧伤、失血过多而休克、癌症、手术后的输液等,是我国临床用药的短缺药品。血浆中还可以分离出静脉注射用免疫球蛋白、人凝血因子、人凝血酶原复合物、人纤维蛋白原等制品,是治疗各类伤病患者基本的医疗保障。

【基因智慧】如何用水稻解决医疗“用血”难题?

  目前,无偿献血只能满足部分医疗用血需要,血库在供应临床需求时仍有很大的血量缺口。献血者供应血浆是有偿的,纵然有偿,我国的血液制品依然供不应求。以白蛋白为例,我国年需求量在420吨左右,由血浆提取而来,但我国的血浆的年产能仅100吨左右,不得不大量的依赖进口。此外,安全风险仍不可避免,人有可能携带各种病原。供血浆者的体检证明和供血浆前的化验并不能完全防范风险,稍有疏忽就会爆发严重的公共事件。

  一边是救死扶伤与病魔战斗,一边是匮乏且不能保证质量的供给。为了解决这个难题,科学家在植物基因工程中利用生物反应器技术找到了新方法。

  武汉大学杨代常教授利用水稻生产的人血清白蛋白,已成为我国的标志性植物源医用蛋白成果。杨教授和他的团队通过转基因技术将人血清白蛋白基因转入到水稻里,使水稻种子可以大量合成人血清白蛋白,而后再通过蛋白分离纯化技术从转基因大米中分离纯化出人血清白蛋白,最后得到纯度大于99%的2.75克/千克水稻的白蛋白。

【基因智慧】如何用水稻解决医疗“用血”难题?

  人血清白蛋白的基因被转入水稻中,让每一粒大米成为反应器来生产白蛋白,这种转基因水稻生产出来的人血清白蛋白与人血液里的白蛋白具有相似的免疫原性,可以替代从人类血浆中提取的白蛋白,适用于医疗。当然,如同各种医药审批流程一样,水稻来源的人血清白蛋白也需要经历各种严格的流程,可喜的是在2017年5月15日,由转基因水稻生产的人血清白蛋白注射液,人血清白蛋白纯度达到99.9999%,注射液各项指标均符合或高于《中国药典》2015版的标准,获批准进入临床研究。这是全球第一个用水稻生产的一类创新药!

  这就意味着,我们一直匮乏的血液血浆将有可能从植物中“种植”和提取,并且这种植物源的药用蛋白从根源处就可杜绝包括艾滋病病毒在内的各种人畜患病原微生物污染,使用安全且可大量生产。如果这种转基因水稻种上3万亩,就可替代2700吨血浆的消耗。这实在是整个人类的福音,让水稻成为扎根田野里的安全血库!我们可以期待,在基因技术的保证下,用血无忧将不再是奢望,“生命红”将可以永远呵护人类!

【基因智慧】如何用水稻解决医疗“用血”难题?

  监制:林敏 战钊

  策划:王友华 薛爱红

  导演:金赫

  文稿撰写:柳小庆 金赫

  审校:柳小庆

[ 责编:赵宇豪 ]
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