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黄若磐:蛋白质生物标记物技术平台,应用及趋势

2016/05/01 来源:生物探索
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导读
2016年3月31日,由广东医谷联合分享投资、中创产业研究院、冠昊健康科技园和巴斯特会展共同主办的首届中国医疗产业高峰论坛顺利举行。在本次论坛上“千人计划”创业人才黄若磐先生为我们分享了〖蛋白质生物标记物技术平台,应用及趋势〗这一主题报告。

蛋白质在生物医药的各个领域中都起着举足轻重的作用。人体细胞功能主要由蛋白质执行,蛋白质的变化能直接地反映出人体的健康状态和疾病状态,同时蛋白是很重要的药物靶点,在临床上可以用蛋白质进行检查。


△黄若磐 “千人计划”创业人才,

广州瑞博奥生物科技有限公司创始人、总裁

以下是正文:

今天跟大家简单讲一下蛋白质生物标记物技术,具体技术和实际应用的例子由于时间限制就不展开介绍。

生物医药是我们国家的战略新兴产业,主要包括三个方面:

第一、医药产业

第二、医疗器械

第三、生命科学


在医药产业方面,要发展原创性新药,首先要找到一个靶标,在这个靶标里面再用其他的方法,比如说找一些抗体、小分子等来抑制或激发蛋白质的功能,最后发展成原创性新药。

在医疗器械领域里面找到新的生物标志物很重要,有了新的生物标志物以后,跟疾病发生有关的,就可以做疾病的早期诊断、药物治疗的指导等等,有了这些标记物以后,可以利用它结合一些技术工具开发成一系列的可以在临床上应用的试剂。

在生命科学里面,很多时候都是要找这个因子和这个系统、这个疾病有什么关系,找到这些关键因子,往往可以加速科学的重大发现。

所以蛋白在生物医学中起着举足轻重的作用。

我们知道,人体细胞功能主要由蛋白质执行,蛋白质的变化能直接地反映出人体的健康状态和疾病状态,同时蛋白质是药物的重要的靶点。


我们在过去的二十多年,从90年代DNA芯片的出现发展到现在的二代和三代测序,全人类基因的测序目前已经进入了一个工业化的阶段。

刚才很多嘉宾有谈到,不论在国外,还是在国内,都有很多基因检测及基因相关产业的公司。但是相对于基因检测,蛋白组检测的发展存在极大的滞后。到目前为止,蛋白组检测进入了一些商业化的阶段,但是目前还没有达到跟DNA测序这样大规模的水准,那是因为蛋白组分析主要有两大功能障碍:

第一、目前没有很好的技术可以在高通量或者高含量方面检测蛋白质;

第二、很多技术无法检测低丰度蛋白。

传统的蛋白组研究方法,2D胶步骤复杂,耗时长。而质谱的话,在面对低丰度蛋白的检测时往往力不从心。我们公司最先采用蛋白芯片技术,早在2000年我们的实验室就开始做这方面的原创性工作。我们的蛋白质芯片可以高通量,可以检测几百上千种蛋白质水平,可以用很少的量把蛋白质检测出来。


经过十几年的努力,在我们实验室已经发展到大概2000个抗体对,这2000个抗体对可以用于检测不同种类的蛋白表达水平。我们目前用于科研的芯片上有1000对的不同抗体对,只需要1毫升血清或者血浆作为样品,就可以定量检测出1000种不同蛋白表达水平,平均每个指标的检测费用低至1美元。

我们公司的抗体对能够检测全蛋白组,这是一个很重要的进展,我们的目标是在未来一两年之中能够发展成各种各样的抗体对,用这个抗体对来做蛋白抗体芯片,能在生命科学、通路方面把这些最重要的蛋白或者蛋白变化同时检测出来。

目前我们公司已经有一系列的技术和产品可以应用帮助检测蛋白表达水平,自身抗体变化。

利用不同的技术我们开创了不同的平台,这些平台可以应用于在生物标记物不同的层级,比如说要找一个全新生物的标记物或者靶标,可以采用高通量蛋白芯片,把不同的蛋白质从不同角度,包括表达量或者不同修饰方面进行筛选,从而找到新的标记物。

我们知道在不同的实验室由于技术的限制,比如说肿瘤、心血管病,不同实验室会发表不同的文章,这个实验室告诉你这个指标最重要,另外一个实验室说另外一个指标最重要。在这种情况下我们可以采用定制蛋白芯片进行验证,把你知道的这些指标放在一起,再进行第二步的优化,从中找到最好、最佳的组合。

同时,这个技术还可以往临床方向应用,比如说结合各种平台一起开发临床应用的产品。这些技术极大推动了整个生物医学方面的研究,可以在《Science》上看到数千篇文章采用我们这种技术,发现了很多不同的东西,包括在不同的疾病上已经用这个技术进行研究。

这个技术目前几乎适用于所有的生物样品。我们也和全球著名的大学和药厂合作,采用我们的平台来帮助他们进行药物开发、生物标记开发等其他方面的工作。


举个简单的例子,RayBiotech蛋白芯片帮助中山大学孙逸仙几年医院宋尔卫教授发现关键蛋白质GM-CSF水平异常是乳腺癌转移的始作之祟,去年得到中国自然基金二等奖。他就是用我们的技术同时对几百上千个指标进行筛选,找到了几个发生变化的生物标记物。再通过一些其他生物学实验的验证,最终确定了GM-CSF这个关键生物标记物。

这个技术也可以做一些临床的应用,比如说筛选一些对药物有效的人群进行临床实验,提高临床实验速度和成功率,这一应用已经发表在nature上。同时这个技术也可以应用于药物作用机理的研究,可以通过这个技术,可以在短时间内把药物真正作用的靶点找出来。

现在在中国有很多人做仿制药。今年做仿制药在FDA审批时,要证明仿制药与原研药功能一样并且没有新的副作用才可以获得批准。我们目前有跟美国药厂合作,可以用原 创药和仿制药同时作用于细胞或者动物模型,然后高通量地检测上百个甚至一千个蛋白质,来看它的表达水平。如果表达水平类似,则能够在很大程度上表面该仿制药和原研药是一样的。


现在很多人在做生物材料,植入到人体以后可能会引起严重的反应,在研发的早期中也有人用一些模型做植入测试,结合我们的蛋白质芯片技术,看一看植入后有没有特殊的因子表达,假如有的话,有可能这个材料会引起一些副作用。

包括我们现在有很多免疫细胞治疗,免疫细胞治疗时要经过免疫细胞体外培养,用很复杂的方法鉴定它的活性,我们的蛋白质芯片技术可以直接帮你鉴定细胞是否有治疗活性。

还有很多抗体药物、疫苗开发都可以用到这个高通量蛋白质芯片技术帮助它。比如说进行多个疾病的诊断,或者进行疾病早期诊断。

我们最近也在做另外一个项目——健康管理项目。现在有很多方法可以检测DNA,但是DNA检测只能反映以前有没有一些遗传性的疾病。但是在血液里面变化的蛋白质更能够反映当时的健康状态或者一些疾病的状态。


现在很多公司想做蛋白,把血清蛋白测定出来做健康判断。我们的优势是我们已经有了蛋白芯片这种高通量的检测技术,可以在人健康的时候就建立一个档案,比如将血液中1000种重要蛋白的水平测定出来,作为一个基准线。每半年每一年跟踪监测,并跟基准线进行对比。

因为很多正常值是很难定的,很多正常值跟基因的状态、生态环境、饮食习惯方面都有关系,假如能自己建一个基准线,这样能够更好地或者更准确地防疫,有疾病可以更早期检测出来。

最后,谢谢大家坚持到最后一秒!

正文为黄若磐于论坛上演讲的内容,部分图片截取自黄若磐演讲PPT,其版权归原作者所有。

本文由广东医谷整理,

转载请注明作者黄若磐和来自广东医谷。

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