二十年磨一剑,全球首创“稻米造血”新药获批上市

二十年磨一剑,全球首创“稻米造血”新药获批上市

湖北日报讯(记者张真真、刘洁、张竞恒、通讯员王琼)从稻米中提取人白蛋白,用来治疗肝硬化等疾病,在我国实现重大突破。

7月18日,武汉禾元生物科技股份有限公司(以下简称“禾元生物”)自主研发的重组人白蛋白注射液(水稻),获得国家药品监督管理局批准上市,成为全球首个“稻米造血”一类创新药。

“稻米造血”获批上市。

“稻米造血”,是将人白蛋白基因植入水稻,使水稻在生长过程中合成人白蛋白,并通过提取、纯化等工艺制成注射液。

人白蛋白被称为“黄金救命药”,当遭遇严重烧伤、大手术或肝硬化等疾病时,需要注射它来维持生命体征。但长期以来,它只能从人血浆中提取,产量有限,我国60%以上依赖进口。目前,一瓶50克装的人白蛋白售价400多元。严重肝硬化患者,一周要用3至5瓶,一个月支出近万元。

2006年,海外回国的杨代常创立禾元生物,并担任董事长。20年如一日,他带领团队持续攻坚这一世界级难题,终于从1公斤糙米中提取出20克至30克人白蛋白,达到全球领先水平。为验证产品安全性,杨代常以身试药,成为全球首位注射该产品的人类受试者。

“产品规模化生产后,人白蛋白的价格将大大降低,造福广大患者,还有望解决我国长期依赖进口的局面。”杨代常说,禾元生物已建成符合国际标准的智能化生产线,可年产1200万瓶重组人白蛋白注射液。

“这20年,我们遇到不少困难,但也迎来了创新药研发的黄金年代。”杨代常说,创新药研发周期长、投入大。公司第一笔2000万元风险投资是政府帮忙牵线,中试车间是政府为公司量身定制,公司多次参与国家重大科技专项,获得各级政府资金支持数千万元。

从稻米中提取的人血清白蛋白。(受访单位 供图)

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一粒米的造“血”传奇

“20年,终于成功了。”

7月18日下午4时,武汉禾元生物科技股份有限公司(以下简称“禾元生物”)办公室,71岁的董事长杨代常伏在电脑桌前,静静地看着屏幕上“重组人白蛋白注射液(水稻)”获批上市的文件。满头白发的他,眼睛湿润了。

但这份独属他的时间只有片刻,一旁的手机响个不停,各种工作需要他处理。

晚上8时左右,他处理完各种事务,向湖北日报全媒记者独家讲述了20年来研发全球首个“稻米造血”创新药的故事。

杨代常回忆“稻米造血”的研发历程。(张璨龙 摄)“我就是回去报效祖国的,不会给自己留退路”

时间回到2005年。杨代常在美国一家公司工作,待遇优渥。

当时,美国的生物技术水平远高于中国。杨代常的导师,我国著名遗传学家和水稻生物学家、杂交水稻研究先驱朱英国院士,给杨代常打电话,想让他回国。

“导师跟我说,如果不发展我们自己的生物技术,迟早要被美国卡脖子。”看到国内的生物技术现状,杨代常毫不犹豫,辞掉了美国的工作,卖掉了洋房和汽车,选择回国。

杨代常的美国朋友觉得不可思议,“苦口婆心”劝他至少不要卖房子,“万一在中国混不好可以再回来”。

杨代常态度坚决:“我就是回去报效祖国的,不会给自己留退路。”

杨代常的爱人也十分支持,和他一起回到了祖国。2005年5月,杨代常回国,任武汉大学生命科学学院遗传学系教授,研究用水稻种子作为生物反应器来生产重组人白蛋白,被形象地称为“稻米造血”。

重组人白蛋白的研究始于1981年,40多年来,国际科学家和药企尝试在细菌、酵母、动物细胞或植物中生产重组蛋白,但均未成功,成为一个世界难题。

“遇到困难不要紧,我们来想办法去攻克。”当时,杨代常和4名博士生,组成了最早期的科研团队,开始破局之路。

杨代常带领团队进行科研攻关。(受访单位供图)

“当时大家都觉得荒谬,这是可以理解的,因为没人做过这件事,我当时也不在意。”杨代常笑着说。

人和水稻天差地别,水稻如何造出“人血”?其实,并不是真的让稻米产生血液,而是利用基因工程水稻作为“工厂”,生产人白蛋白这种重要的血液蛋白。

听起来似乎很简单,但实际上充满了挑战:如何把基因转入水稻中,如何让水稻产生人白蛋白,如何把这种蛋白从稻米中提取出来……

回忆这些困难时,杨代常停顿了一下:“太久了,已经忘了是怎么克服的了,只记得我们在实验室里不停试错,一步一步解决的。”

禾元生物公司大楼。(受访单位 供图)

“成了!”2011年的一天,禾元生物实验室,一位科研人员看着数据,激动不已——每千克糙米提取出了2.75克人白蛋白。同年,相关科研成果发表在《美国科学院院报》,Nature News发表评论称“该技术就像从大头菜中挤出血一样,把不可能的事变成了可能”,引起全球轰动。

和掌声一同响起的,也有质疑声。当时,公司总经理看到数据后有些失望,觉得实际表达量和理论数据有区别,没了信心,便辞职了。

“实际操作中有很多技术限制,例如提取和纯化,会影响表达量,逐一突破就可以了。”杨代常丝毫没有灰心,坚定地向高纯度重组人白蛋白冲刺。

而后,杨代常带领团队花费3年,迭代了37套方案,将纯度从99.9%提高到99.9999%,实现每千克糙米提取出20克至30克人白蛋白。

禾元生物植物分子医药研究院院长杨洋说:“公司主要的花费都在研发上,研发我们就要出错,就是要把所有的坑都踩了。如果一次就成功,那就不叫科研了。”

卷着袖子,他以身试药

不仅是技术难题,资金问题,也一直困扰杨代常。

创新药研发不仅耗时,更烧钱。近20年的时间,投资人进进出出。最艰难时,公司账上只剩几百万元,撑不到一个月。

“除了科研,我其余的时间都在‘找钱’。”杨代常说,各级政府的支持,解了公司不少燃眉之急。

自2010年起,禾元生物陆续获得国家和地方各级科研项目的重点支持,涵盖国家863计划、国家卫健委“重大新药创制”科技专项、湖北省科技攻关项目等。政府除了真金白银的资金支持,也无疑给投资人吃了“定心丸”。

就这样,关关难过关关过。2017年,植物源重组人血清白蛋白注射液获得国家食药监局临床许可,但当时没有医院和医生敢承担这个临床研究。

“还是一样的原因,以前没人做过这件事,大家不接受也很正常。”基于对研发数据的自信,杨代常做出了一个令人动容的决定——以身试药。

2017年11月24日,杨代常以身试药。(受访单位 供图)

2017年11月24日下午4时,杨代常卷起袖子,进行了10克重组人白蛋白的静脉注射,成为全球第一个注射“稻米造血”临床样品的人。

工作人员拍下了杨代常当时试药的视频。视频中,杨代常躺在床上,和医生谈笑风生,没有一丝担心和恐惧的神情:“万一真出了事,就当我为科学捐躯。”

注射时间一共65分钟,之后留观了15分钟,身体没有任何异样,杨代常便回家了。而当时,杨代常的家人并不知道这件事。过了很久,杨代常才坦诚相告:“不想让你们担心。”

确定了药品的安全性,国内的医院陆续开始进行临床试验,直至药品获批上市。

“杨老师说3年内没有业绩考核,

尽管试错”

“开心、激动,但更多的是希望。”当问到现在的心情时,杨代常说,“药品获批,证明技术是可行的,以后可以基于水稻表达平台,开发出更多的‘水稻系’创新药。”

如今,杨代常住在公司附近的80平方米房子,只为每天早上7点半可以到达公司。周末也从不休息,而是回复邮件的时间。

公司所有的研发人员,每周的研发进展,直接向杨代常发邮件进行汇报。杨代常会认真地看汇报,并在上面批注修改。如果遇到困惑的地方,会直接向研发人员询问。

“杨老师认识我们每一位研发人员,对我们的工作也很了解,对我们说的最多的话是:你尽管去干,不要怕,错了不怪你。”禾元生物研发经理郭星辰说,自己2023年从武汉大学博士毕业后入职公司,遇到杨老师,觉得很幸运。

禾元生物智慧化工厂。(受访单位 供图)

董亮亮,2015年博士毕业,此后一直在禾元生物做研发,现在是研发项目高级总监。2025年,杨代常决定开发长效药物平台,董亮亮是其负责人。“杨老师说3年内没有业绩考核,尽管试错。但我们干得比谁都起劲,做挑战性工作才有成就感,我的头发就是那会儿白的。”董亮亮开玩笑道。

在大多数人眼中,科研是枯燥的。但在禾元生物,看着老中青三代人的状态,感受到是一股劲儿,一股坚定自信、敢于拼搏、永不言弃的劲儿。

目前,基于水稻表达平台这个核心技术,禾元生物有多款在研新药,包括治疗儿童腹泻、心脑血管疾病等产品,以及其他复杂蛋白药,例如抗体、酶、细胞因子等。

“科研的目的是什么?就是造福人民,这条路是无穷尽的。”杨代常说。

采访结束,杨代常赶着回家,说第二天一早还要回复邮件。

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