血液,一抹濃郁的紅色,維系著人們機(jī)體運轉(zhuǎn)、保障生命的延續(xù)。人體內(nèi)的血液量只占到人體重的6%-8%,但一旦失血1/3,就會生命垂危。而在人們燙傷燒傷、失血休克、肝腹水、腦水腫以及手術(shù)后和癌癥治療時,更需使用血漿容量擴(kuò)充劑。血液尤其是血漿容量擴(kuò)充劑成為人們危險時刻的生命保障。
目前血液的來源主要還是依賴于無償獻(xiàn)血,但無償獻(xiàn)血籌集來的血液遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求。而且無償獻(xiàn)血的血液必須用于臨床,不得買賣或出售給單采血漿站或血液制品生產(chǎn)單位,導(dǎo)致血漿容量擴(kuò)充劑的主要來源——血漿中含量最高的蛋白質(zhì)“白蛋白”一直處于嚴(yán)重短缺狀態(tài)。目前我國白蛋白的年需求量在700 噸左右,但年產(chǎn)能僅100噸左右,絕大部分依然依靠進(jìn)口。
另一個血漿的來源是直接由供血漿者提供,但這種途徑的血漿存在著很大的安全風(fēng)險。人體會攜帶各種病原,僅靠供血漿者的體檢和每次供血漿前的化驗并不能完全防范風(fēng)險,稍有疏忽就會爆發(fā)嚴(yán)重的公共事件。比如上海新興醫(yī)藥公司事件,其生產(chǎn)的人靜脈注射用的免疫球蛋白艾滋病抗體就查出陽性,并引起民眾恐慌。
一邊是求生救命的需求,一邊是匱乏且不能保證質(zhì)量的供給。有沒有新的機(jī)遇能夠緩解“血色危機(jī)”呢?科學(xué)家們開始聚焦植物基因工程,要從這里找到一線新的突破!
植物生物反應(yīng)器,是以植物葉片、種子等作為“發(fā)酵罐”,生產(chǎn)重要次級代謝產(chǎn)物如飼料用酶蛋白、醫(yī)用蛋白、抗體和抗原等。武漢大學(xué)楊代常教授帶領(lǐng)研究團(tuán)隊利用水稻生產(chǎn)的人血清白蛋白就是這樣創(chuàng)新的結(jié)果!通過轉(zhuǎn)基因技術(shù),團(tuán)隊將密碼子優(yōu)化后合成的人血清白蛋白基因轉(zhuǎn)入到水稻,在水稻胚乳里大量合成人血清白蛋白;再通過蛋白分離純化技術(shù),從轉(zhuǎn)基因大米成功分離出純度大于99%的人血清白蛋白。
這種用大米作為反應(yīng)器生產(chǎn)出的白蛋白,有著與人血液中白蛋白相似的免疫原性,完全可以用于醫(yī)療。2017年5月15日,由轉(zhuǎn)基因水稻生產(chǎn)的純度達(dá)到99.9999%的人血清白蛋白注射液獲批進(jìn)入臨床研究。中國擁有了全球第一個用水稻生產(chǎn)的一類創(chuàng)新藥!
從此,我們曾一直匱乏的血液血漿將有可能從植物中“種植”和提取,并且從根源處杜絕包括艾滋病病毒等多種病原微生物污染,使用安全并且能夠大量生產(chǎn)。3萬畝轉(zhuǎn)基因水稻就能替代2700噸血漿的消耗,水稻成為了扎根田野里的安全血庫!用血無憂將不再是奢望,“生命紅”將可以永遠(yuǎn)呵護(hù)人類!