作者:骑猪去挖坑
“β-澱粉樣蛋白和Tau蛋白在腦部沉積,從而對神經元產生毒害,造成大腦萎縮。這樣一來,就有好幾個研發方向。”
“第一個是分泌酶抑制劑,要麼增強α分泌酶的活性,要麼抑制β和γ分泌酶活性,都可以有效減少澱粉蛋白生成,達到治療目的。”
“第二種是tau蛋白作爲靶點,通過提高蛋白磷酸酶活性而產生去磷酸化效果,使異常tau蛋白恢復正常,從而實現治療作用。”
“第三種是免疫治療,通過主動或者被動的方式,讓患者產生Aβ抗體,從而延緩或清除腦組織中的Aβ聚集。但是這個辦法存在很大的風險和不確定性,不是每個患者都能產生足夠的抗體的,而且免疫反應容易過猶不及,導致無菌性腦膜炎。”
“所以大概就是兩個方向,一個是阻止澱粉樣蛋白的沉積,一個是消除已經沉積的澱粉樣蛋白。”
“阻止的話就是分泌酶抑制劑,消除的話,要麼能夠合成小分子藥物,精準與β-澱粉樣蛋白靶點結合,從而消除掉它,要麼就是通過藥物作用激發自噬溶酶體的活性和數量,從而吞噬掉澱粉樣蛋白,達到消除的效果。”
衛康一邊思索,一邊搜索着廢棄藥方,尋找跟這些方面相關的副作用。
一開始,他搜索治療腦炎和腦神經的藥物。
因爲腦神經損傷主要是缺氧缺血性損害,這些藥物有着能促進血管神經功能恢復的效果。
可惜副作用並不能讓他滿意,都是一些什麼鹼中毒,低鉀血癥,流口水,臉紅,嘔吐,頭痛,心跳加速等等,沒什麼卵用。
他只好耐下性子,仔細一個個翻看起來。
忽然,他眼前一亮。
一個完全意想不到的藥方出現在他面前。
“一款治療反常性痤瘡炎的小分子藥物,本來是想要治療毛囊過度角化,但是效果非常差,使用之後竟反而加劇了痤瘡炎症的惡化,因此被廢止了。”
“因爲其中一種含量微弱的成分能夠抑制γ分泌酶生成,導致γ分泌酶的缺失,從而引起惡性反應,刺激皮膚生成膿腫。”
“原來γ分泌酶的缺失竟然還能導致這種結果。也是,痤瘡炎都是發生在年輕人身上較多,肯定大腦裏面沒有澱粉蛋白沉積啊。”
“這個副作用,正是我想要的啊。”
“系統,提取抑制γ分泌酶的副作用,生成新藥。”
第八十二章 逆推合成方法
衛康記錄下系統面板上的藥方,但是他並沒有按照上面的方法合成藥物。
而是把化合物分子抄錄了一份,然後走出辦公室,再次召集了三員大將。
這個公司研發藥物不能總靠他一個人,既然已經搭建好了研發小組。
就得讓他們發揮應有的作用。
這款新的小分子化合物,他不想用系統給的合成方法,而是要讓三人一起尋找一條新的合成途徑。
哪怕他們的合成方法並不能完美地達成目標,但是在研究合成途徑的過程中,也能對藥物研發有更深的瞭解和認知。
相當於根據已知結果,三人合力進行逆推,從而找到一條或更多條正確的合成路線。
在這個過程中,將大大加深對藥物分子的理解,如果以後要對藥物進行改良,也會更遊刃有餘。
他始終覺得系統給自己的各種藥方,其實最重要的不是裏面的合成方法,而是最終的藥物分子。
這些藥物分子十分完美地實現了治療,沒有副作用,必然擁有很成熟完善的結構,如果能做進一步的解析,徹底喫透這背後的規則,尋找更多的合成途徑,必然能促進對基礎化學的深入研究。
知其然還不夠,更要知其所以然。
基礎原理和底層規則,纔是這些藥物分子最大的價值。
雖然他手上的藥物還不夠多,但是隻要通過系統不斷地提取,肯定會有足夠多的藥物分子庫,能讓化學家們研究出來個所以然了。
華夏聰明人那麼多,如果這三個人不夠的話,那他就繼續招攬化學家,生物學家,甚至是數學家,百人,千人,萬人,無論多少人,都要把這個藥物分子解析工程做下去。
如果真的能夠從裏面分析出任何化學原理,哪怕是一絲半毫,那都將是人類科技史上的進步,也是這個系統最大的價值所在。
很快,他在實驗室的電腦上展示了γ分泌酶抑制劑的藥物分子。
一邊欣賞着那完美無瑕的結構,一邊自我感覺良好,忍不住詢問起意見來。
“我看了你們組之前構建的一些藥物分子,突然靈機一動,就有了這個。”
“怎麼樣?你們有什麼看法?”
實驗室陷入詭異的沉默,良久都沒有任何人出聲。
他回頭一看,只見身後三人全都張口結舌,雙眼睜得大大的,死死盯着屏幕,一個個面色潮紅,氣息急促,神情如癡如醉。
他忍不住嚇了一跳,趕緊雙手用力鼓掌,大聲喊道:“你們別光顧着看,快說說有什麼想法。”
啪啪啪!
清脆的掌聲響起,頓時將三人驚醒。
三人彷彿如夢初醒般回過神來,互相對視幾眼,眼神裏滿是驚喜。
陳以清張了張嘴,似乎想說什麼,但是卻沒有聲音發出,他扯了扯襯衣的領口,解開一顆釦子,深深吸了一口氣,右手無意識地伸出去,摸了下自己的臉,卻發現額頭上全是汗水。
聞人龍忽然用力鼓起掌來:“不虧是老闆啊,這個藥物分子看着跟抗癌藥的結構有那麼一絲相似之處,肯定是基於同一原理進行改良過的。這奇思妙想,我們真是拍馬都趕不及啊。”
他嘖嘖讚歎着,一臉陶醉,彷彿色狼在看美女果畫。
唐缺是唯一還能保持冷靜的人,他不停地點頭,雙手無意識地在胸前揮舞,彷彿腦中在暗暗推演着什麼。
陳以清掏出張紙巾,擦餐臉上汗水,艱難地開口問道:“衛總,這是,這真的是γ分泌酶抑制劑的分子結構?”
衛康肯定地點頭道:“沒錯,我覺得它肯定能行,接下來你們的第一個任務就是研究它的合成途徑,在實驗室合成出這款新藥,然後進行後續試驗,有沒有問題?”
聞人龍一臉亢奮,揮舞着拳頭:“沒問題,這就是我夢寐以求的瞬間,發現一個分子,研發出拯救數千萬人的性命,這種感覺真是太棒了。我已經徹底愛上了這個地方。”
陳以清從震驚中恢復過來,已經在開始考慮後續步驟了:“可以,由於阿爾茨海默症是腦部疾病,我們後續給藥方式就要考慮到突破血腦屏障的問題。同時安全性和毒理測試也要更完善一點,還要考慮一些老年常見疾病可能導致的影響。”
唐缺雙手在胸前交叉,突然問道:“衛總,第二個任務呢?”
衛康讚許地看了他一眼,接着說道:“第二個任務,我會向你們開放權限,你們要好好研究三清研發的所有藥方,尤其是這些藥物分子,我是一時僥倖才發現的抗癌藥,其背後的原理我並不清楚。”
“所以從科學角度來說,需要你們一起深入研究其中原理,最好能總結歸納出一些東西來。這樣對我們以後研發藥物也會有幫助。”
唐缺兩眼放光,驚歎道:“天啦,這想法太棒了,非常吸引人,快開始吧,我已經迫不及待了。”
衛康看着三人一副躍躍欲試的模樣,滿意地笑了。
傳統藥物設計從總體上來講,缺乏成熟完善的發現途徑,具有很大的盲目性,一般平均要篩選10000種化合物以上才能得到一種新藥,因此開發效率很低,很難迅速得到合適的新藥來治療越來越多的疑難雜症。
隨着計算機技術及計算化學、分子生物學和藥物化學的發展,藥物設計進入了理性階段。
計算機輔助藥物設計方法(CADD)是藥物分子設計的基礎,它已經發展成爲一門完善和新興的研究領域,大大提高了藥物開發的效率,爲人們攻克一些頑症提供了嶄新的思路和成功的希望。
它是依據生物化學,酶學,分子生物學以及遺傳學等生命科學的研究成果,針對這些基礎研究中所揭示的包括酶,受體,離子通道及核酸等潛在的藥物設計靶點,並參考其它類源性配體或天然產物的化學結構特徵,設計出合理的藥物分子。
假以時日,藥物設計會進入一個新的發展時期,人類古老的夢想——理論設計好所需物質然後再進行合成的時代正在成爲現實!
而在藥物合成工藝中,逆合成分析法,是有機合成路線設計的最基本,最常用的方法。
逆合成分析法的突出特徵是逆向邏輯思維,從複雜的目標分子推導出簡單的起始原料的思維過程,與化學合成的實際過程剛好相反,因此被稱爲“逆”合成,或“反”合成。
當代有機合成化學大師、哈佛大學E.J.Corey教授於上世紀60年代正式提出了逆合成分析法。而這位正是陳以清在哈佛讀博士時候的導師。
逆合成分析的過程可以簡單地概括爲:以目標分子的結構剖析爲基礎,將切斷,確定合成子,尋找合成等價物三個步驟反覆進行,直到找出合適的起始原料。
掌握的化學反應方面的知識越全面,合成路線的設計思路就越開闊。
在設計藥物合成工藝路線時,通常希望路線儘量簡捷,以最少的反應步驟完成藥物分子的構建。但這不能以犧牲藥物的質量爲代價,必須確保藥物的純度。
這就要求設計者對反應的選擇性有充分了解,儘量使用高選擇性反應,減少副產物的生成,以獲取高質量的產物。
幸叩氖牵@三位博士都有着豐富的經驗,全面淵博的知識,有了現成的藥物分子,逆向推導合成方法並不算太難。
一個月後,新的藥物終於在實驗室裏合成了出來。
第八十三章 治標容易,治本難
“這,這就是γ分泌酶抑制劑的成藥?”
陳以清睜大充滿紅血絲的雙眼,看着玻璃器皿裏的那一堆白色粉末,感覺如墜夢中。
他覺得這一切太不真實了,自己心心念唸了十幾年的阿爾茨海默症新藥,就這樣擺在了面前,不由想起了過世的奶奶,頓時熱淚盈眶。
聞人龍疾走如風,在寬敞的實驗室裏,不停來回走動,興奮得停不下來。
唐缺依然冷靜,雙手抱胸,死死盯着那白色的藥物,眼神中有一股幽火在燃燒。
他們經過一個月徹夜不眠的艱苦奮鬥,終於逆向分析出藥物的合成方法,並且不斷做出優化,終於合成了這一款新藥。
衛康看着手中的詳細數據,滿意地點頭。
“非常棒,你們不但完美地合成了這款藥物,還在親脂性方面做出了優化改造,給藥更快,效果更好。”
血腦屏障是指腦毛細血管壁與神經膠質細胞形成的屏障,能夠阻止某些有害物質由血液進入腦組織。
血液中溶質從腦毛細血管的內皮細胞進入腦組織,有難有易;有些很快通過,有些較慢,有些則完全不能通過。而內皮細胞膜具有親脂性,脂溶性物質容易通過。因此血液中脂溶性越高的溶質通過屏障進入腦組織的速度也越快。
陳以清他們利用這一規律對這款藥物做出了改造,讓其更容易通過血腦屏障,更快到達患者腦部,從而快速產生療效。
衛康之前給出的藥物分子是沒有這種親脂性的,他們能自主做出改動,說明已經充分了解這款藥物分子的特性和結構。
陳以清輕咳一聲,將後續工作安排熟練地說了出來。
“接下來就是安全性和毒理檢測,我已經安排好人手,進行動物實驗,一開始會用白鼠和家兔,對實驗組和對照組的結果進行記錄,根據對照結果,再進行分析。”
“等第一期小動物實驗完成,還會用猴子等中型動物繼續一輪對照實驗。”
“等完成動物實驗,確認無毒害作用,就可以向藥監局申請臨牀試驗了。”
“臨牀一期試驗觀察人體對新藥的耐受性,制定給藥方案,臨牀二期試驗評估藥物對患者的治療作用和安全性,確定後續臨牀試驗給藥劑量。”
“走到這一步,差不多就能真正確定藥物的成功與否了。”
“讓我們拭目以待吧!”一向老成持重的陳以清說到這裏,也不禁學着聞人龍揚起了拳頭,在空中揮舞了一下。
一陣清脆的掌聲在實驗室裏響起來。
又過了一個月,衛康看着手中的實驗報告和給藥方案,暗自點頭。
由於他沒有直接用系統的藥方,而是堅持讓陳以清他們自己逆推合成方法,雖然多花了兩個月時間,但是這兩個月時間花得很值,自己的化學家們得到了極大的成長,也收穫了豐富的經驗,這對於其他新藥研發收益很大。
“很好,對γ分泌酶的抑制作用很明顯,早期患者服用後,體內澱粉樣蛋白顯著減少,病情改善很大,再沒有記憶力損失的現象出現,基本都恢復了正常。”
“而且副作用很少,對糖尿病,高血壓患者也沒有什麼影響,對肝臟腎臟等代謝器官的負荷也不大,不會加重老年人的身體負擔,光這點就比其他同類型藥物強了不知道多少倍。”
“不過這個藥物不像抗癌藥那樣治本,畢竟衰老是一個不可逆的過程,只要你足夠老,腦部的澱粉樣蛋白就會一直沉澱,老年癡呆症幾乎不可避免。”
“看來只能一直服藥,才能抑制和延緩阿爾茨海默症的發生,只能說對初期患者效果明顯。但是中後期患者,腦部已經萎縮,就算消除了蛋白沉積,他們的神經元細胞也很難再長出來了。”
“可惜,看來要想治本,只能研發出刺激腦部細胞重生的藥物了,這種藥物可不好找。這牽涉到了衰老的本質問題,人類科學界對這方面的研究還很粗湣!�
“不管怎麼樣,治療航天老院士的初期阿爾茨海默症應該是夠了。只要他一直服用下去,就能極大概率延緩老年癡呆症狀的發展。”
他隨後拿起手機,告知了齊院士這個好消息。
“什麼?兩個月你們就把新藥研發出來了?”
齊院士正在書房裏曬着太陽喝着茶,聞言手一顫,整杯茶都掉落在地,他卻渾然不覺,猛地站起來,大聲呼喊:“快!給我安排車,我要去療養院。”
錫市航天療養院,位於風景秀麗的湖邊,背山面湖,依山而建,自然環境得天獨厚,整個院內茂竹修林,十幽雅清靜,非常適合老年人休養生息。
湖邊一座小樓裏,醫生給一位頭髮斑白的老人檢查完身體,微不可查地搖了搖頭。
“謝老,檢查完了,您還是需要多休息。”
老人躺在牀上,緩緩睜開眼睛,看向眼前的醫生,一時有些茫然:“你是誰?這是哪裏?我怎麼在這裏?”
他隨即陷入沉思之中,表情卻越發迷茫:“我不是在研究所裏嗎?”
忽然,他好像想起了什麼,猛地下牀,就要往門口走去,表情瞬間也變得焦急無比。
“明天火箭就要發射了,這次的載人飛船我一定要在現場。今年任務很重大,空間站過兩個月就要上天了……”他一邊走一邊喃喃自語着,彷彿是在唸工作計劃表。
醫生趕緊上前扶住他,賠着笑勸道:“謝老,你在工作的時候病倒了,領導說讓你在療養院好好休養,這樣才能儘快恢復,爲以後的航天事業做出更多貢獻。你就先休息會吧。”
謝老搖搖頭:“不行,這次的發射任務必須按時完成,上次還有點問題沒有解決,我得去現場看看。”
醫生嘆了口氣:“謝老,你不在那邊的時候,火箭其實已經發射了。你一定要好好保重身體啊,身體纔是最大的本錢,早日恢復健康才能重返工作崗位啊。這個道理你應該懂的。”
謝老整個人僵住了,木然地轉身,重新躺回牀上:“火箭發射了?我不在的時候已經發射了?哎,好吧,我反正已經老糊塗了,這樣回去也幹不了什麼活,還是在這裏待著好。”
醫生繼續安撫了老人幾句,搖搖頭,走出病房。
門外等候着幾個人,都是家屬和工作人員,紛紛看向醫生。
醫生繼續搖頭:“謝老的病情還是老樣子,時好時壞,剛纔他還在說要去火箭發射現場,還說空間站過兩個月要上天了,其實你我都知道,空間站半年前就上天了。”
“這種狀態肯定是無法正常工作的。現在他連時間和地點都不能分辨,如果繼續發展下去,很可能連你我都認不出來了。”