基因改造奶牛有望成為傳染病大爆發的第一道防線

2021-01-08 生物谷

在最近一次非洲西部伊波拉病毒爆發時,醫生用伊波拉病毒爆發後倖存者的血漿來治療染病患者。在沒有任何已批准藥物治療伊波拉病毒患者的情況下,倖存者血漿中的保護性蛋白是幫助患者抵抗疾病的唯一希望。



一家生物技術公司希望利用類似的方法治療更多種傳染疾病,唯有一點不同:利用奶牛而非人體作為血漿提供者。


來自南達科他州(South Dakota)的生物技術公司SAB Biotherapeutics提出對奶牛進行適當基因改造,以生產能夠消滅有害外來致病菌的人源抗體。該方法以快速、高產量著稱,能夠用來治療多種傳染病,例如中東呼吸症候群(Middle East respiratory syndrome,MERS)、伊波拉病毒以及流感等。


世界衛生組織(WHO)近日從6項有望應對世界疾病爆發的技術平臺中選出了該生物技術公司的方法。


SAB Biotherapeutics公司的總裁兼執行長艾迪·沙利文(Eddie Sullivan)稱:「抗體是人體抵抗疾病的天然手段。」


沙利文及其同事通過敲除奶牛基因的一小部分並替換為人工合成的人類基因片段,該基因片段包含表達人體抗體蛋白的基因信息。


研究者向奶牛注射目標疾病的抗原,就是能夠引起機體免疫系統反應並產生抗體的外源物質。一旦奶牛生產足夠多的抗體,研究者就會收集其血漿並分離出抗體作為治療藥物。這個過程,從注射抗原疫苗到最終產物,需要花費兩個半月。這在面臨疾病大爆發時,是一種非常快速、高通量的生產方法。


研究者早就嘗試過利用動物產生抗體治療疾病。但是動物生產的抗體對人體有很嚴重的副作用。沙利文認為SAB公司的抗體不太可能有副作用,因為人源基因改造的奶牛生產的抗體似乎和人類抗體一樣。



血漿中的抗體,也稱為免疫球蛋白,幾十年來一直被用來治療多種疾病。但是局限性在於需要大量的抗體才能有效治療疾病。


利用基因改造奶牛的好處在於,其能生產遠遠多於人類機體產生的抗體。據沙利文稱,根據疾病的情況,一隻奶牛一個月能夠製造出300~1000人的劑量。


在伊波拉病毒爆發期間,研究表明接受血漿治療的病人死亡率只是稍稍低於未接受血漿治療的患者——31%比38%。但是這並不意味著血漿不管用,因為醫療人員當時並沒有時間測量捐贈者體內的抗體水平。


Biotherapeutics公司基因改造奶牛生產的人類抗體首先在健康成人體內進行了MERS第一階段安全性實驗。如果結果是安全的,該公司計劃在當地具有MERS病例的國家進行第二階段試驗。SAB公司同時也和美國陸軍傳染病醫學研究所合作,進行更加廣泛的致病原試驗,包括漢坦病毒(hantavirus),這是一種由嚙齒類動物傳播的罕見且致命的病毒感染。


雖然這項技術前景十分誘人,但是WHO也指出製造這些藥物的成本可能會很高——每克需2000美元。根據沙利文所稱,每隻奶牛每月能生產150~600克抗體,這意味著這種藥物將會十分昂貴。世衛組織報導稱,昂貴的價格也意味著許多將受益於該藥物的國家很有可能因負擔不起製造費用而不能自己生產。(

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