实验室研究阶段 基因工程药物是生物药物的重要组成部分，研究开发个新的基因工程药物，并把研究成果推向产业化生产，这中间有很多步骤和技术环节。首先选择有药用价值的蛋白质,也称“目的蛋白”，研究该蛋白的结构、功能、性质和作用。
其次，构建具有目的基因的高效表达的工程细胞。目的基因的来源有全合成法、以mRNA为模板的RTFCR法、以eDNA文库为模板的PCR法等。一般大目的基因可从总RNA文库中分离出总mRNA，利用亲和层析分离出目标蛋白的mRNA，并经反转录获得cDNA或从cDNA文库通过PCR扩增所需的eDNA,测eDNA序列以确定为目的DNA；
选择一种合适的宿主细胞系统(细菌、酵母、动物细胞等)和合适的载体；重组(构建)高效表达载体，并转染人宿主细胞；筛选阳性克隆，获得工程细胞或工程菌株，测定该工程细胞或工程菌株的稳定性(传代50 ~ 100代)和载体结构稳定性以及表达产率的稳定性(SDS-PAGE); 符合预定目标后，建立生产种子细胞库，为了保证种子细胞库的稳定性，要建立两级种子库，包括主细胞库和生产细胞库，要保证建细胞库时细胞的均一性。
建立生产细胞库后， 要在实验室规模的条件下，研究细胞培养和发酵最佳方案。初步建立目标蛋白的高效分离、纯化和制剂方案。这两个方案确定后，写出工艺规程。参照有关基因工程药物质量标准，建立目标蛋白质量控制方法和标准。在得到少量的纯目的蛋白后，初步进行药物体内、外疗效试验，基本明确目的蛋白疗效后，再进行以下研究。
