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发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Chemistry
标 题: [转载] 欧洲药物发现和生物技术发展新趋势
发信站: 哈工大紫丁香 (Sat Feb 28 18:04:52 2004), 站内信件
原作者：Ｐｅｔｅｒ Ｇｗｙｎｎｅ，Ｇａｒｙ Ｈｅｅｂｎｅｒ
欧洲进入生物技术领域的时间比美国晚，但现在，来自欧洲的技术供应商们却为该领
域在研究、药物发现和药物开发方面的成功应用提供很多关键技术。欧洲研究人员在基因
组测序和蛋白组发展方面发挥了先驱作用。
欧洲在少数研究领域已经形成了很强的研究实力，特别是在转基因科学的发展方面涌
现出许多各种各样的成长型企业。另一个充满希望的领域是干细胞技术，既包括动物干细
胞研究，也包括人类干细胞研究。很多公司在跟踪该领域的最新进展。北欧地区的公司已
经形成了几个细胞线。
基础技术方面的欧洲公司也在蓬勃发展。几个从事高通量筛选、化学库和其他领域研
究的公司有很好的商业模式。供应商们更为关注产品开发和综合生物学技术，将各种类型
的信息综合在一起，为用户提供更为先进的模型。它们不再停留在低价值的信息服务业务
上，因为制药行业需要的是高价值的服务。
财政方面的问题
财政方面的问题在欧洲生命科学工业的进一步发展中将起关键作用。欧洲比美国拥有
更多的生物技术，但美国投入该领域的资金要多得多。这是瑞典Ｃｅｌｌｅｃｔｒｉｃｏ
ｎ公司首席执行官Ｊａｋｏｂ Ｌｉｎｄｂｅｒｇ注意到的现象。他说：“如果你比较一下
早期的融资情况，数字是非常相似的。但美国后期的融资情况要比欧洲好得多。“
另外，英国Ｇｅｎｅｔｉｘ公司高级应用专家Ｍａｒｋ Ｔｒｕｅｓｄａｌｅ说，欧洲
的生命科学供应商无法回避该大陆经济发展落后所产生的影响，特别是因经济问题而发生
的很多兼并和收购事件的影响。但这未必能阻碍新的工具和技术的开发。Ｓｅｑｕｅｎｏ
ｍ公司的德国子公司欧洲销售经理Ｍｉｋｅ Ｄｙｓｏｎ解释说：“各个公司在寻找最有效
的途径来发现目标并采取行动。”Ｇｉｌｓｏｎ公司欧洲仪器销售经理Ｇｅｏｒｇｅ Ｈｕ
ｔｃｈｉｎｓｏｎ同意这种看法，他说：“人们在做法上正在变得非常实际。”
欧洲的生命科学有一个强大的政治靠山。德国ＭｏｒｐｈｏＳｙｓ公司高级营销经理
Ｊｏａｎｎｅ Ｃｒｏｗｅ说：“欧洲委员会终于开始认识到蛋白组学的重要性，并开始支
持该领域的几个重大研究计划。‘第６个欧洲框架计划’（一个支持跨国研究项目的计划
）的很大一部分资金流进生命科学、药物发现和蛋白组学。”
技术公司有责任支持这种类型的研究项目。在本报告中，我们介绍欧洲供应商表现出
相当实力的几项技术以及为这种实力作出贡献的几家公司。这些技术如热循环装置等已经
非常成熟的工具到相对较新的组合库都有。
新型热循环装置
上个世纪８０年代初，科学家门在加热块或水浴中完成了首批聚合酶链式反应（ＰＣ
Ｒ）实验。今天，研究人员采用热循环装置来进行实验，它们是用微处理器控制的、可编
程的加热块，能让使用者预先设定温度和每个温度的时间长短，然后让热循环装置在无人
照料的情况下运行。通过降低每次实验之间的差异，这种装置将有助于对实验结果进行比
较。
Ｗｈａｔｍａｎ ＢｉｏＭｅｔｒａ、Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ和Ｔｈｅｒｍｏ Ｍｏｌｅ
ｃｕｌａｒ Ｂｉｏｌｏｇｙ 前Ｔｈｅｒｍｏ Ｈｙｂａｉｄ公司等供应商集体提供一
系列专门的装置来满足从小规模到大通量等各种不同应用的需要。例如，Ｗｈａｔｍａｎ
ＢｉｏＭｅｔｒａ公司提供的热循环装置既可满足小规模研究小组的需要，又是适合在大
型制药公司使用的理想的自动化系统。Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ公司最近推出一种新一代热循
环装置，该公司市场经理Ｃｏｒｄｕｌａ Ｋｒｏｌｌ说，这种装置称之为Ｓｙｓｔｅｍ
Ｃｙｃｌｅｒ ＥＰ，它与以前的循环装置相比在６个方面有了改进：速度更快；更容易编
程；允许研究人员使用已有的协议；可随实验室规模的扩大而扩展；允许从９６－井格式
轻松改成３８４－井格式；对敏感的化验具有很高的可靠性。她补充说：“这是目前市场
上最快的热循环装置，可进行由机器驱动的热起动ＰＣＲ。”
微阵列方法
ＤＮＡ微阵列或芯片可让科学家在几乎完全相同的条件下同时测定数量非常大的ｃＤ
ＮＡ寡核苷酸。研究人员经常使用微阵列进行基因表达甄别研究和单核苷多态性（ＳＮＰ
）分析。美国公司Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ是这一领域的先驱，它通过最初开发用于制造半
导体的掩蔽技术来生产ＤＮＡ微阵列。现在，几家欧洲公司也紧随其后，开始在该领域提
供产品。Ｆｅｂｉｔ ＡＧ等欧洲公司根据其他技术提供其所制造的微阵列。
几个研究小组希望制造他们自己的微阵列产品。他们一般依赖于由斯坦福大学Ｐａｔ
ｒｉｃｋ Ｂｒｏｗｎ小组开发的“定位阵列技术”，并采用在他们自己感兴趣的生物中所
表达的一组特定的基因。尽管比商业阵列成本要低，但“定位阵列”需要复杂的仪器设备
，如自动定位仪（ａｕｔｏｍａｔｅｄ ｓｐｏｔｔｅｒｓ）、群落采集仪（ｃｏｌｏｎｙ
ｐｉｃｋｅｒｓ）、下游探测和分析仪器等。Ａｐｏｇｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ
ｓ、Ｇｅｎｅｔｉｘ和Ｇｅｎｏｍｉｃ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ等公司提供一系列制造和使用
微阵列所需的产品。
供应商的目标是满足其客户的最新需要。Ｇｅｎｅｔｉｘ公司的Ｔｒｕｅｓｄａｌｅ
说：“一些客户曾经用以前买的芯片（比如说３００００点的芯片）做过实验，然后需要
只在几百个点的芯片上做进一步的实验。所以，我们推出了一种小型的可在实验台上使用
的系统，该系统给研究人员提供了更多的探测微阵列奥秘的机会。 我们的所有系统都是灵
活的，即它们可应付客户想做的任何事情。我们还有一个活性试剂部，提供玻片、定位缓
冲液和标记缓冲液等。”另外，该公司还推出了一种微阵列生产装置Ｑａｒｒａｙｍａｘ
，可一次对４５０个玻片进行定位。Ｔｒｕｅｓｄａｌｅ说：“环境控制和定位技术在最
大限度地增加生产时间方面是很独特的。”
ＳＮＰ分析系统
ＳＮＰ分析在识别健康个体与害病个体在基因水平上的差异方面扮演着越来越重要的
角色，这项工作可帮助医生确定什么药物、什么剂量对其患者是最合适的。管理部门因几
种药物在少量患者身上会产生明显副作用而拒绝让其上市，所以识别出对特定药物有耐受
性的个体将有助于使这几种药物重现生机。美国公司Ｃｅｌｅｒａ Ｇｅｎｏｍｉｃｓ、Ｍ
ｙｒｉａｄ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ和Ｏｒｃｈｉｄ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ正在从事与ＳＮ
Ｐ有关的产品和服务的研究与开发活动。
Ｓｅｑｕｅｎｏｍ是一家创建于德国汉堡、然后在上市之前将其总部转移到美国的公
司。该公司专注于高性能ＤＮＡ的研发，其ＭａｓｓＡＲＲＡＹ系统将质谱技术用于若干
高通量应用，包括基因类型的确定。Ｄｙｓｏｎ解释说：“该系统完全依赖于数学和物理
，数学的结论是不容质疑的。ＭａｓｓＡＲＲＡＹ是一个一揽子解决方案，同样极为灵活
，它是一个在基因类型确定、ＳＮＰ发现和等位基因频率确定等方面都有应用的平台。因
为它是一种定量方法，我们可用它来进行基因表达分析并进行非常准确的定量研究。”
新型液体处理方法
随着研究人员从不同生物身上发现越来越多的基因，他们将需要更快的和更强大的筛
选方法。能够处理数量非常小的液体、能够进行重复性移液和洗涤操作的系统和仪器，使
得科学家能够生产和筛选大量样品，而不会感到枯燥和繁琐。
供应商们还开发了处理样品尺寸越来越小、数量越来越大的样品的仪器和取样系统（
如Ｍｉｃｒｏｗｅｌｌ ｐｌａｔｅｓ）。使用“高通量筛选（ＨＴＳ）技术”的研究人员
现在又需要“超高通量筛选（ＵＨＴＳ）技术”，后者的样品体积在微升范围内，每盘可
处理１５３６个样品。
Ｇｉｌｓｏｎ公司专业提供一系列液体处理仪器，从处理少量样品的移液管（Ｐｉｐ
ｅｔｍａｎ）到进行高通量工作的系统（Ｑｕａｄ－Ｚ ２１５ Ｌｉｑｕｉｄ Ｈａｎｄｌ
ｅｒ）应有尽有。Ｈｕｔｃｈｉｎｓｏｎ说：“该公司的产品能处理的体积范围也很宽，
从纳升一直到毫升。当需要处理数量很大的样品时通常采用自动化操作，然而，我们相信
，当数量很少的样品需要经过很多处理步骤时自动化也起关键作用。”
Ｇｉｌｓｏｎ公司最近非常关注产品的人体工学问题。Ｈｕｔｃｈｉｎｓｏｎ说：“
我们的Ｐｉｐｅｔｍａｎ 超级移液管使用起来更舒服。它们比一般移液管轻，还可以用左
手进行操作。我们的Ｍｉｃｒｏｍａｎ是一种正置换移液管，可转移从蜂蜜到二氯甲烷这
样的挥发性物质等任何东西。”
Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ的液体处理仪器也采用了类似的人体工学设计。Ｋｒｏｌｌ说：
“市场现在正在寻找不仅涉及手、而且涉及整个人的产品概念。我们的Ｐｈｙｓｉｏｃａ
ｒｅ概念首次采用了生理学方法。”该公司不久将针对小型实验室推出一种自动化移液系
统。
化验与抗体
不管实验室的大小如何，从事药物发现的研究人员都想在药物发现过程中尽早将不好
的药物候选对象排除掉。为了做到这一点，他们越来越关注基于化验系统的功能性细胞。
因为他们采用的是活细胞而不是试管中的生物化学分子，所以这样的系统可以更准确地预
测一个分子在一个患者身上的行为会是怎样的。Ｃｅｌｌｅｃｔｒｉｃｏｎ公司的Ｌｉｎ
ｄｂｅｒｇ说：“基于化验的功能细胞已经存在很长时间了。为了增加通量，并为制药工
业提供很多数据信息，你需要使传感器和液体控制系统小型化。总而言之，这样，你将能
够获得更好的信－噪比，更高的通量，从而得到关于整个细胞或组织的更高质量的数据。
”
为了实现这些目标，Ｃｅｌｌｅｃｔｒｉｃｏｎ公司开发了Ｄｙｎａｆｌｏｗ芯片，
这是一种在微尺度上研究离子通道活性的系统。该系统可让细胞在一个很短的时间内暴露
于各种不同的溶液环境中。Ｌｉｎｄｂｅｒｇ解释说：“通过液体控制，我们既提高了通
量，又提高了数据质量。由于数据质量提高了，这种芯片能够让科学家做以前不能做的实
验。”这种新型芯片还有其他潜在的应用。Ｌｉｎｄｂｅｒｇ说：“它在微液环境中能生
成虚拟微型容器。你可生成一个像棋盘一样的两维系统，你可通过该系统来移动一个细胞
或其他类型的探针。检测时，你可使用各种不同的传感技术，如荧光技术、电化学技术或
放射性同位素技术等。”
在ＧＰＣ Ｂｉｏｔｅｃｈ ＡＧ 和Ｖｅｒｔｅｘ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｓ
等公司将其药物发现搜索工作基于基因组学之前，很多研究人员觉得基于疗法的抗体应当
是一块进行研究工作的沃土。Ｇｅｎｅｎｔｅｃｈ公司推出Ｈｅｒｃｅｐｔｉｎ（一种基
于乳腺癌疗法的抗体）这一事实让我们看到了抗体在医学上应用的可能性。但是，几家曾
经尝试过这种方法的公司却遇到了困难。为了克服这些障碍，ＭｏｒｐｈｏＳｙｓ公司专
注于完全基于人体抗体的研究工具、诊断方法和治疗手段的开发。该公司采用了其自己的
ＨｕＣＡＬ（人类组合抗体库）技术。该公司高级副总裁Ｄｉｅｔｅｒ Ｌｉｎｇｅｌｂａ
ｃｈ指出：“这一技术的最大优点是这样一个事实：超过１００亿个特异性抗体已经存在
，可以被迅速筛选。其速度之快，再加上ＤＮＡ是可以获得的这样一个事实，使得对任何
从事抗体研究的人来说该技术都有巨大的价值，而不管他们是来自什么市场。对研究工作
而言，该技术还有另一个优势：我们的抗体不是在动物身上产生的。有了ＨｕＣＡＬ，我
们将不会受限于动物，我们找到抗原的高亲合力结合体的几率将会非常高。”
药物发现和生物技术在欧洲的科学界正在蓬勃发展。随着有相关需求的研究人员继续
呼吁制造商们为他们所遇到的问题提供有创造性的解决方案，制造商们也将继续努力为世
界提供新的研究工具、诊断技术和治疗方法。
（作者简介：Ｐｅｔｅｒ Ｇｗｙｎｎｅ是美国麻省Ｃａｐｅ Ｃｏｄ的一位自由科学
撰稿人；Ｇａｒｙ Ｈｅｅｂｎｅｒ是来自美国密苏里州Ｆｏｒｉｓｔｅｌｌ的一位服务于
科学工业的市场顾问。文章翻译：田学文）
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