傳統(tǒng)的醫(yī)藥生產(chǎn)中，有些藥品（如胰島素、干擾素等）最初是直接從生物的組織、細胞或血液中提取的，受原料來源限制，產(chǎn)量低，價格十分昂貴，不能滿足廣大用藥患者的需求。為此，科學(xué)家積極尋求新技術(shù)來生產(chǎn)這些藥物。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，基因工程技術(shù)逐步應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域，利用微生物基因工程的方法生產(chǎn)大量藥物和疫苗，涉及胰島素、干擾素、白介素、人生長激素，以及多種人用和畜用疫苗等。接下來以基因工程微生物菌株生產(chǎn)干擾素和胰島素為例，來講述這一技術(shù)及其廣泛的應(yīng)用價值。
干擾素是動物或人體細胞受到某些病毒感染后分泌的具有抗病毒功能的特異蛋白，在同種細胞上具有廣譜抗病毒作用。它并不直接滅活病毒，而是通過誘導(dǎo)細胞合成抗病毒蛋白實現(xiàn)對病毒的抑制作用，同時還可增強自然殺傷細胞、巨噬細胞和T淋巴細胞的活力，從而起到免疫調(diào)節(jié)作用，增強抗病毒能力。干擾素發(fā)揮作用迅速，既能中斷受染細胞的病毒感染，又能限制病毒擴散，在感染的起始階段，體液免疫和細胞免疫發(fā)生作用之前，干擾素發(fā)揮著重要作用。
胰島素是治療胰島素依賴型糖尿病的重要藥物。最早用于臨床的胰島素主要是從豬、牛胰臟中提取的，但是由于來源有限、價格昂貴，并且不同動物的胰島素組成有所差異，因此這樣的胰島素輸入人體后容易產(chǎn)生抗原性，極大地限制了其臨床應(yīng)用。
20世紀70年代，美國科學(xué)家首先人工合成了胰島素基因，并使其在大腸桿菌中成功表達。1982年，第一個利用微生物基因工程技術(shù)生產(chǎn)的重組人胰島素被美國食品藥品監(jiān)督管理局批準進入商業(yè)化生產(chǎn)，源于動物的胰島素才逐漸被基因工程人胰島素所取代。大腸桿菌繁殖一代只需30~40分鐘，這樣可以快速生產(chǎn)胰島素，如用2000升培養(yǎng)液就能提取100克胰島素，相當于從1噸豬胰臟中提取的產(chǎn)量。據(jù)推算，利用轉(zhuǎn)基因方法生產(chǎn)人胰島素的成本比從豬、牛胰臟提取的要便宜30%~50%。1998年我國成功研制出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的中國第一支基因重組人胰島素制劑“甘舒霖”，使中國成為繼美國、丹麥之后第三個能夠生產(chǎn)人胰島素制品的國家。
