我国第一头转抗体基因奶牛在北京诞生

日前，由中国农业大学李宁院士领导的研发团队，与北京济普霖生物技术有限公司和北京科润维德生物技术有限责任公司通力合作研发，在北京转基因动物试验基地，顺利出生了一头健康的转人CD20抗体基因的转基因奶牛——贝贝。贝贝出生体重38公斤，健康情况良好。此次获得的转基因奶牛，是我国首例获得的转抗体基因的转基因奶牛，也是世界首次获得的转CD20基因的转基因奶牛。 为此，我们采访了研发团队的张磊博士。 转基因动物的研究最早出现于1976年, 美国Jaenisch于1976年利用反转录胚胎的方法进行转基因。1980年, 耶鲁大学的Gordon等人将外源的基因通过原核显微注射方法导入小鼠受精卵, 成功生产出转基因小鼠。1982年, 华盛顿大学的Palmiter将大白鼠的生长激素基因注射到小白鼠受精卵内, 培育出体型明显大于正常小鼠的超级鼠, 成果轰动一时。(Gordon, 1980; Palmiter, 1982)之后，人们又成功获得了转基因大鼠、鸡、猪、鱼、兔、羊、牛、蛙等。由于转基因动物具有潜在的巨大经济效益，其辉煌前景已经初露端倪。 目前，很多国家都在从事转基因牛的研究，中国也有几家单位在研究。张磊说，虽然有不少国家都在研究转基因牛，但是所使用的方法有区别，国外使用的基本是显微注射法：制备转基因动物最常用的方法是受精卵原核胚的显微注射法，很多实验证明这种做法可以获得转基因动物，但是效率很低，特别是对于转基因大家畜，效率往往低于5%（牛的效率低于1%），这将大大增加转基因动物的制作成本。Krimpenfort等1991年利用显微注射获得两头转人乳铁蛋白基因的转基因牛。其中一头为嵌合体，另一头雄性牛在它所有的被检测组织中均含目的基因；通过对转基因公牛进行配种获得4头转基因母牛，这些转基因奶牛乳汁中均表达有重组人乳铁蛋白，表达水平也在0.4克/升以上，但耗时11年，表明显微注射的低效率。而我们使用的是体细胞克隆技术。随着1997年体细胞克隆技术的建立和不断发展，使转基因大家畜的生产效率大大提高。我们可以利用细胞转染技术首先获得转基因细胞，以这种转基因细胞为核供体，通过体细胞核移植技术获得转基因克隆胚胎，移植于代孕母体后即能获得转基因克隆动物，这样获得的后代理论上100%为转基因动物，而且可以控制后代性别。核移植技术比显微注射法显著提高了转基因家畜的生产效率，而且降低了生产成本，也必将极大加快利用转基因动物生产药用保健蛋白的进程。体细胞核移植技术已经日渐成为最主要的转基因大家畜制备技术。1998年，Cibelli等人也通过同样的技术方法获得了携带pCMV/βGEO外源基因的克隆牛。从2002年至今，本课题组利用体细胞克隆技术培育出各种转基因奶牛50多头，展现体细胞克隆技术在生产转基因大家畜上的重要用途。 谈到此次转基因牛的优越性，张磊说，人CD20单克隆抗体是目前治疗B淋巴细胞瘤等恶性肿瘤的特效药物。目前通过哺乳动物细胞培养方式生产的人CD20抗体，是美国FDA批准的第一个抗肿瘤单克隆抗体药物，每年全球销售额达30亿美元以上。但是这种人CD20抗体药物生产成本高，价格昂贵，一个疗程（注射4次）需1.6万美元，对于大多数患者都是巨大负担。张磊说，本项目正是通过转基因技术，获得转基因奶牛乳腺生物反应器，即转基因奶牛的牛奶含有人CD20单克隆抗体，通过纯化该单克隆抗体制备成癌症特效药，可将生产成本减低到原来的1/10，有望开辟一条单克隆抗体生产新途径，从而为全球B淋巴细胞瘤等癌症患者带来福音。 他还说，动物乳腺生物反应器是基因工程制药的最新阶段，是一种全新的生产模式，比以往的制药技术具有不可比拟的优越性：一是生产的药物蛋白品种多、产量高，具有稳定的天然生物活性；二是生产周期短、成本低；三是安全环保、设备简单、耗能低、无环境污染。基于动物乳腺生物反应器巨大的商业前景，各国政府及企业纷纷加大对动物乳腺生物反应器研发投资力度，力图在动物乳腺生物反应器产业国际性竞争中占有一席之地。 对于贝贝这个名字的来由，张磊说，这个名字是由李宁院士起的，是为了表达对北京奥运会的祝福，因为北京奥运会承载着中国人民百年来的的梦想，起这个名字也是为了表达我们参与奥运的热情，为祖国喝彩。 目前，经过专家连续十多天的严密监测，贝贝各生理指标正常，健康情况良好。此批研制的携带转CD20基因的奶牛乳腺生物反应器的牛，还有10多头将在近期出生。 最后他总结道，此次转基因牛的成功获得,表明我国的动物生物反应器研发进入了更高的发展时期，在利用转基因动物生产抗体药物方面与欧美发达国家同步，为抗体类药物的低成本、规模化生产打下了坚实基础，未来将大大提升我国的医疗水平和人们的健康水平。