大米，是人們餐桌上的“主角”，如今卻有了意想不到的新作用——造血。
“5公斤稻米提純出的人血清白蛋白，相當(dāng)于1升血漿提取的量?！焙蔽錆h禾元生物科技股份有限公司創(chuàng)始人楊代常介紹。
在血液中，除了水分，最多的是血漿蛋白，其中又以白蛋白為主，它能快速補(bǔ)充人體缺失的液體并維持血管壓力的平衡。人在燒傷、大出血或手術(shù)時(shí)，往往需要注射人血清白蛋白來治療。
上世紀(jì)80年代，就有科學(xué)家嘗試在細(xì)菌、酵母、動(dòng)物細(xì)胞或植物中生產(chǎn)重組人血清白蛋白，但提取工藝復(fù)雜、很難量產(chǎn)。楊代常團(tuán)隊(duì)將目光投到轉(zhuǎn)基因水稻。
人和水稻天差地別，水稻如何造出“人血”？
“水稻胚乳細(xì)胞具有完整的真核細(xì)胞蛋白質(zhì)加工體系，重組蛋白質(zhì)的翻譯、折疊和修飾都與哺乳細(xì)胞十分相近。”楊代常介紹，此前，科學(xué)家利用植物成功合成了數(shù)十種藥用蛋白。楊代常牽頭的植物源重組人血清白蛋白研究曾被原衛(wèi)生部列為國家科技重大專項(xiàng)。
團(tuán)隊(duì)將生產(chǎn)人血清白蛋白的基因進(jìn)行了重新編碼。經(jīng)過修改的人血清白蛋白基因能夠“騙過”水稻，注入水稻后，不僅不會(huì)受到排斥，還會(huì)通過光合作用生產(chǎn)出大量人血清白蛋白。
為了避免人血清白蛋白被水稻細(xì)胞里的蛋白酶破壞，團(tuán)隊(duì)通過定向存儲(chǔ)技術(shù)，將水稻生產(chǎn)的人血清白蛋白輸送至細(xì)胞內(nèi)的“安全島”——蛋白體中保存起來。如今，5公斤糙米能生產(chǎn)出30克人血清白蛋白。
重組基因的水稻(上圖)，種植技術(shù)和普通水稻類似。楊代常說，每一?？梢浴霸煅钡脑痉N，繁殖3代，生產(chǎn)的人血清白蛋白就有較好的穩(wěn)定性。經(jīng)過估算，500粒“造血稻米”種子就能“種”出200多噸人血清白蛋白。從水稻中提取可用的人血清白蛋白也只需24個(gè)小時(shí)。
水稻可以“造血”，卻不能直接“輸血”，這是因?yàn)槌巳搜灏椎鞍?，水稻中還有另外4種主要儲(chǔ)藏蛋白質(zhì)。不過它們與人血清白蛋白性質(zhì)不同，都不溶于水，只需簡(jiǎn)單純化工藝就能去除。但“造血”水稻在生長(zhǎng)過程中還會(huì)產(chǎn)生內(nèi)毒素，會(huì)導(dǎo)致人體發(fā)熱等問題，去除重組人血清白蛋白中的內(nèi)毒素和雜蛋白非常關(guān)鍵。
最初，楊代常團(tuán)隊(duì)提取了99.9%純度的重組人血清白蛋白，但其中還有0.1%的雜質(zhì)。通過改進(jìn)分離純化工藝，目前，團(tuán)隊(duì)把重組人血清白蛋白的純度提高到了99.9999%以上。目前，禾元生物植物源重組人血清白蛋白注射液已完成三期臨床試驗(yàn)。
楊代常說，團(tuán)隊(duì)正努力提高不同類型重組人血清白蛋白的提純工藝，制造針對(duì)不同疾病所需的產(chǎn)品。
