研究者们很早就开始探索用植物作为生物反应器来生产生物药品。而最近的进展意味着不久之后这个梦想可能会成真。
植物在制药行业中的用途从来都不容否认，但它们的力量却从来没有像现在这样的大放光彩，因为现代生物技术的新创造——基于植物的生物反应器的年代已经宣告开始了。
这是Chlorogen公司在肯塔基州众多商业烟草田地中的其中一块。现在这样的转基因烟草植株正被用于生产抗炭疽热的疫苗，成为美国保护平民百姓和军职人员抵抗恐怖分子的生物袭击的一种生物防御策略。（来源：KarenOishi博士）
“最早的用植物来生产新蛋白的一些想法出自植物病毒学家，”美国唐纳德•丹弗思植物科学中心的主席RogerBeachy博士说道。最初那些科学家们尝试了用植物病毒来将新的遗传信息运载入宿主植株的可能性，这样做的结果是获得暂时性表达的新蛋白。外源蛋白的此类瞬时表达方法代表了植物生物技术的开端。
第一个在这项新技术上投资的公司是Large-Scale生物公司，该公司的基地位于加州Vacacille市，它在20世纪80年代中期开发了许多技术，做到了用白烟草植物来进行外源蛋白的大量生产。尽管公司在大约10~12年内从这项瞬时表达技术上获益，但在产品上市时却遇到了麻烦，这最终导致公司于2005年12月关门大吉。
植物生物技术的下一波浪潮以转基因植物的方式出现，并且很快展示出其相对于瞬时表达系统的巨大优势。转基因植物可以进行持续稳定的新蛋白表达，因为蛋白本身是由可遗传的转入基因所编码产生的。“一旦获得了转基因植株，就将它种植在温室、洞穴、培养箱或者田地里，然后它就会正确地生产出转入基因的蛋白来，”Beachy介绍说。
用转基因植物进行转入基因的蛋白生产的另一大优势在于比起诸如大肠杆菌、酵母或哺乳动物细胞等靠发酵的生物反应器，生产同样蛋白的费用要低很多。“这些发酵桶大部分都需要很多预先投入，有时候甚至高达1亿美元，”HenryDaniell博士评价道。HenryDaniell是中佛罗里达大学的教授，同时也是圣路易斯Chlorogen公司的技术奠基人。降低费用的主要原因在于转基因植物能够在便宜的土地或者廉价的设备中生长。“有人估计累计节省的费用只有区区10%，而另一些人则估计高达50%，”Beachy说。
