GTC生物制药公司培育的转基因山羊
2月5日，美国食品和药品管理局(FDA)批准了第一个由转入了人类基因的家畜制造的药物ATryn上市。这种药物是经由人的一种蛋白质从经过遗传工程改造的山羊分泌出的羊奶中提取的，被用于治疗一种致命的被称为遗传性抗凝血酶缺乏症的罕见疾病。
与此同时，FDA还准予利用山羊制造这种药物。就在今年1月，FDA刚刚发布了在美国食品和药物中使用转基因动物的管理指南，山羊因此也成为了在这一指南下被批准的第一种用于生产药物的动物。
农场里的生物工程
ATryn即人的抗凝血酶(也称为抗凝血蛋白)，是由总部位于马萨诸塞州的弗拉明汉市的GTC生物制药公司研制的。在马萨诸塞州中部的一个农场里，200只转基因山羊在研究人员的精心饲养下，生产出了人的抗凝血蛋白。
支持者们说，这种“制药动物”能成为生物制药的一个手段，与目前的方法――包括从捐献的人的血液中提取蛋白质，或在大型器具里培养经遗传工程改造的细胞――相比，具有成本低、产量高的优点。“你需要的越多，那饲养的就越多。”GTC公司的发言人托马斯·纽伯里(Thomas Newberry)说。
山羊奶中的这种蛋白质(抗凝血酶)，在日常用药中时常出现供应不足或无法得到，这是因为人们捐献的血浆不足造成的。GTC公司说，他们的一头转基因山羊每年能生产的抗凝血酶，和人的9万份献血中的抗凝血酶数量一样多。如果需要更多的药物，他们的畜群还能扩大。
把活着的动物变成药物生产者，这一做法没有得到一些环保人士和动物权利保护者的支持。“正是这种对动物的机械式使用，似乎使这种观念成为不朽，即它们仅仅是人类使用的工具，而不是有知觉的生命。”美国动物保护协会(the Humane Society of the United States)就这一做法发表了他们的意见。
还有另外一些担忧：动物可能会受到伤害，动物身上的细菌可能会污染药物，这些制造药物的转基因动物的奶或肉可能会作为食品进入市场，以及这些动物可能会逃离饲养场，与别的动物在一起，引发基因扩散或带来不可预知的后果，等等。
然而，FDA之所以现在准予从山羊的分泌物中提取药物，其目的是鼓励药物研制者对这类新型产品的重视。FDA的举动(指第一个转基因药物获准上市和FDA出台管理指南)，“真正搁置了多年来在这一问题上的分歧，那就是管理机构该如何看待这一具有潜在价值的技术。”同样使用这项技术的Pharming药业公司，其负责美国业务的经理萨米尔·辛格(Samir Singh)说。
Pharming公司总部位于荷兰。该公司计划今年申请批准生产一种药物，这种药物是从转基因兔子分泌的奶中提取的，可以治疗遗传性血管性水肿(hereditary angioedema，一种常染色体显性遗传病，可发生于任何年龄，多见于成年早期――译者注)，这是一种能导致肌体组织肿胀的蛋白质缺乏症。
而另一家名为PharmAthene的美国公司，正在研制一种治疗神经毒气中毒的药物，这种药物也是从转基因山羊的奶中提取制备的。不过，要说服那些成立已久的药品制造商们改变他们现有的生产方法，可能是很困难的。自GTC公司开始其研制工作至今(GTC公司用了20多年，才获得今日的成功――译者注)，他们的那些传统的药品生产方法也取得了显著的进步。
“我认为，我们今天有非常好的制造治疗用蛋白质的方法。”百特国际公司(Baxter International，1931年在美国成立，是全球医疗行业的领先企业之一。迄今，百特国际在全球100多个国家设立了超过250家公司和分支机构――译者注)的首席科学家诺伯特·里德尔(Norbert Riedel)说。该公司制造的蛋白质，既用人的血浆，也用大型器具进行细胞培养。
有望取代传统方法
ATryn被证实，可以阻止身患罕见的遗传性抗凝血酶缺乏症病人在手术或分娩过程中可能出现的凝血现象。平时，这些患者可以通过服用像华法林(warfarin，20世纪40年代美国合成的香豆素类口服抗凝血药――译者注)这样的血液稀释剂来减少凝血风险。但是，在手术或分娩过程中，因为存在失血过多的风险，血液稀释剂通常被禁用。
为了制造抗凝血酶这种蛋白质，GTC公司提取了人的抗凝血酶基因，将其同山羊的DNA连接在一起。通常情况下，(山羊的)DNA控制羊奶中蛋白质的生产，以确保该抗凝血酶仅仅在羊奶中产生。接着，研究人员将该基因注射进一个单细胞的山羊胚胎，然后将胚胎移植进母羊的子宫。山羊出生后，其羊奶中就会产生该蛋白质。这种山羊通过常规繁育就能扩大数量。
许多较新的蛋白质药物，如抗癌新药阿瓦斯丁(Avastin)和治疗类风湿关节炎新药恩博(Enbrel)，都是由在大型不锈钢器具里培养的经遗传工程改造的中国仓鼠卵巢细胞产生的。但是，建造一个细胞培养工厂要耗资几亿美元，而使用转基因动物只需投资几千万美元。
GTC公司的主管们说，这种动物技术最适合制造用细胞培养方法不能很好表达的蛋白质。ATryn中的蛋白质抗凝血酶就是这样一种药物。还有其他一些药物，需要巨大的培养容器，而全部采用细胞培养法来实现是不切实际的。
如果同意研制生物技术药物的仿制品的管理程序最终被采纳，那么，用动物奶生产药物，也可能会对一些希望制造低价仿制药物的新公司产生吸引力。
GTC公司自身也在计划制造美罗华(Rituxan)的仿制药物，美罗华是由生物基因公司(Biogen Idec)和基因泰克公司(Genentech，基因泰克开发了全球第一个基因药物――重组人胰岛素――译者注)销售的一种治疗癌症和关节炎的药物。GTC还计划研制凝血因子治疗血友病。
使用转基因动物的一个风险是，如果一种疾病毁掉了畜群，就再也无法进行药物生产。GTC公司的发言人纽伯里说，对这些山羊都进行了完全的预防接种，严格控制接近它们的人员，农场周围也设置了双层围栏，以阻止野生动物入内。
FDA说，确信来自这些山羊的产品都不会进入食品供应链或危害环境。这些山羊“不会带来什么新奇的或有争议的问题”，FDA兽医中心主任伯尔纳德·顿翰(Bernadette Dunham)说。
但是，华盛顿的一个消费者团体――美国公众利益科学中心(the Center for Science in the Public Interest)的格雷戈里·杰斐(Gregory Jaffe)要求保证这些奶和肉制品是安全的，如果它们的确是不经意地进入了市场。“人是容易犯错误的；事故有时也不可避免。”他说。