作者:骑猪去挖坑
“β-淀粉样蛋白和Tau蛋白在脑部沉积,从而对神经元产生毒害,造成大脑萎缩。这样一来,就有好几个研发方向。”
“第一个是分泌酶抑制剂,要么增强α分泌酶的活性,要么抑制β和γ分泌酶活性,都可以有效减少淀粉蛋白生成,达到治疗目的。”
“第二种是tau蛋白作为靶点,通过提高蛋白磷酸酶活性而产生去磷酸化效果,使异常tau蛋白恢复正常,从而实现治疗作用。”
“第三种是免疫治疗,通过主动或者被动的方式,让患者产生Aβ抗体,从而延缓或清除脑组织中的Aβ聚集。但是这个办法存在很大的风险和不确定性,不是每个患者都能产生足够的抗体的,而且免疫反应容易过犹不及,导致无菌性脑膜炎。”
“所以大概就是两个方向,一个是阻止淀粉样蛋白的沉积,一个是消除已经沉积的淀粉样蛋白。”
“阻止的话就是分泌酶抑制剂,消除的话,要么能够合成小分子药物,精准与β-淀粉样蛋白靶点结合,从而消除掉它,要么就是通过药物作用激发自噬溶酶体的活性和数量,从而吞噬掉淀粉样蛋白,达到消除的效果。”
卫康一边思索,一边搜索着废弃药方,寻找跟这些方面相关的副作用。
一开始,他搜索治疗脑炎和脑神经的药物。
因为脑神经损伤主要是缺氧缺血性损害,这些药物有着能促进血管神经功能恢复的效果。
可惜副作用并不能让他满意,都是一些什么碱中毒,低钾血症,流口水,脸红,呕吐,头痛,心跳加速等等,没什么卵用。
他只好耐下性子,仔细一个个翻看起来。
忽然,他眼前一亮。
一个完全意想不到的药方出现在他面前。
“一款治疗反常性痤疮炎的小分子药物,本来是想要治疗毛囊过度角化,但是效果非常差,使用之后竟反而加剧了痤疮炎症的恶化,因此被废止了。”
“因为其中一种含量微弱的成分能够抑制γ分泌酶生成,导致γ分泌酶的缺失,从而引起恶性反应,刺激皮肤生成脓肿。”
“原来γ分泌酶的缺失竟然还能导致这种结果。也是,痤疮炎都是发生在年轻人身上较多,肯定大脑里面没有淀粉蛋白沉积啊。”
“这个副作用,正是我想要的啊。”
“系统,提取抑制γ分泌酶的副作用,生成新药。”
第八十二章 逆推合成方法
卫康记录下系统面板上的药方,但是他并没有按照上面的方法合成药物。
而是把化合物分子抄录了一份,然后走出办公室,再次召集了三员大将。
这个公司研发药物不能总靠他一个人,既然已经搭建好了研发小组。
就得让他们发挥应有的作用。
这款新的小分子化合物,他不想用系统给的合成方法,而是要让三人一起寻找一条新的合成途径。
哪怕他们的合成方法并不能完美地达成目标,但是在研究合成途径的过程中,也能对药物研发有更深的了解和认知。
相当于根据已知结果,三人合力进行逆推,从而找到一条或更多条正确的合成路线。
在这个过程中,将大大加深对药物分子的理解,如果以后要对药物进行改良,也会更游刃有余。
他始终觉得系统给自己的各种药方,其实最重要的不是里面的合成方法,而是最终的药物分子。
这些药物分子十分完美地实现了治疗,没有副作用,必然拥有很成熟完善的结构,如果能做进一步的解析,彻底吃透这背后的规则,寻找更多的合成途径,必然能促进对基础化学的深入研究。
知其然还不够,更要知其所以然。
基础原理和底层规则,才是这些药物分子最大的价值。
虽然他手上的药物还不够多,但是只要通过系统不断地提取,肯定会有足够多的药物分子库,能让化学家们研究出来个所以然了。
华夏聪明人那么多,如果这三个人不够的话,那他就继续招揽化学家,生物学家,甚至是数学家,百人,千人,万人,无论多少人,都要把这个药物分子解析工程做下去。
如果真的能够从里面分析出任何化学原理,哪怕是一丝半毫,那都将是人类科技史上的进步,也是这个系统最大的价值所在。
很快,他在实验室的电脑上展示了γ分泌酶抑制剂的药物分子。
一边欣赏着那完美无瑕的结构,一边自我感觉良好,忍不住询问起意见来。
“我看了你们组之前构建的一些药物分子,突然灵机一动,就有了这个。”
“怎么样?你们有什么看法?”
实验室陷入诡异的沉默,良久都没有任何人出声。
他回头一看,只见身后三人全都张口结舌,双眼睁得大大的,死死盯着屏幕,一个个面色潮红,气息急促,神情如痴如醉。
他忍不住吓了一跳,赶紧双手用力鼓掌,大声喊道:“你们别光顾着看,快说说有什么想法。”
啪啪啪!
清脆的掌声响起,顿时将三人惊醒。
三人仿佛如梦初醒般回过神来,互相对视几眼,眼神里满是惊喜。
陈以清张了张嘴,似乎想说什么,但是却没有声音发出,他扯了扯衬衣的领口,解开一颗扣子,深深吸了一口气,右手无意识地伸出去,摸了下自己的脸,却发现额头上全是汗水。
闻人龙忽然用力鼓起掌来:“不亏是老板啊,这个药物分子看着跟抗癌药的结构有那么一丝相似之处,肯定是基于同一原理进行改良过的。这奇思妙想,我们真是拍马都赶不及啊。”
他啧啧赞叹着,一脸陶醉,仿佛色狼在看美女果画。
唐缺是唯一还能保持冷静的人,他不停地点头,双手无意识地在胸前挥舞,仿佛脑中在暗暗推演着什么。
陈以清掏出张纸巾,擦餐脸上汗水,艰难地开口问道:“卫总,这是,这真的是γ分泌酶抑制剂的分子结构?”
卫康肯定地点头道:“没错,我觉得它肯定能行,接下来你们的第一个任务就是研究它的合成途径,在实验室合成出这款新药,然后进行后续试验,有没有问题?”
闻人龙一脸亢奋,挥舞着拳头:“没问题,这就是我梦寐以求的瞬间,发现一个分子,研发出拯救数千万人的性命,这种感觉真是太棒了。我已经彻底爱上了这个地方。”
陈以清从震惊中恢复过来,已经在开始考虑后续步骤了:“可以,由于阿尔茨海默症是脑部疾病,我们后续给药方式就要考虑到突破血脑屏障的问题。同时安全性和毒理测试也要更完善一点,还要考虑一些老年常见疾病可能导致的影响。”
唐缺双手在胸前交叉,突然问道:“卫总,第二个任务呢?”
卫康赞许地看了他一眼,接着说道:“第二个任务,我会向你们开放权限,你们要好好研究三清研发的所有药方,尤其是这些药物分子,我是一时侥幸才发现的抗癌药,其背后的原理我并不清楚。”
“所以从科学角度来说,需要你们一起深入研究其中原理,最好能总结归纳出一些东西来。这样对我们以后研发药物也会有帮助。”
唐缺两眼放光,惊叹道:“天啦,这想法太棒了,非常吸引人,快开始吧,我已经迫不及待了。”
卫康看着三人一副跃跃欲试的模样,满意地笑了。
传统药物设计从总体上来讲,缺乏成熟完善的发现途径,具有很大的盲目性,一般平均要筛选10000种化合物以上才能得到一种新药,因此开发效率很低,很难迅速得到合适的新药来治疗越来越多的疑难杂症。
随着计算机技术及计算化学、分子生物学和药物化学的发展,药物设计进入了理性阶段。
计算机辅助药物设计方法(CADD)是药物分子设计的基础,它已经发展成为一门完善和新兴的研究领域,大大提高了药物开发的效率,为人们攻克一些顽症提供了崭新的思路和成功的希望。
它是依据生物化学,酶学,分子生物学以及遗传学等生命科学的研究成果,针对这些基础研究中所揭示的包括酶,受体,离子通道及核酸等潜在的药物设计靶点,并参考其它类源性配体或天然产物的化学结构特征,设计出合理的药物分子。
假以时日,药物设计会进入一个新的发展时期,人类古老的梦想——理论设计好所需物质然后再进行合成的时代正在成为现实!
而在药物合成工艺中,逆合成分析法,是有机合成路线设计的最基本,最常用的方法。
逆合成分析法的突出特征是逆向逻辑思维,从复杂的目标分子推导出简单的起始原料的思维过程,与化学合成的实际过程刚好相反,因此被称为“逆”合成,或“反”合成。
当代有机合成化学大师、哈佛大学E.J.Corey教授于上世纪60年代正式提出了逆合成分析法。而这位正是陈以清在哈佛读博士时候的导师。
逆合成分析的过程可以简单地概括为:以目标分子的结构剖析为基础,将切断,确定合成子,寻找合成等价物三个步骤反复进行,直到找出合适的起始原料。
掌握的化学反应方面的知识越全面,合成路线的设计思路就越开阔。
在设计药物合成工艺路线时,通常希望路线尽量简捷,以最少的反应步骤完成药物分子的构建。但这不能以牺牲药物的质量为代价,必须确保药物的纯度。
这就要求设计者对反应的选择性有充分了解,尽量使用高选择性反应,减少副产物的生成,以获取高质量的产物。
幸运的是,这三位博士都有着丰富的经验,全面渊博的知识,有了现成的药物分子,逆向推导合成方法并不算太难。
一个月后,新的药物终于在实验室里合成了出来。
第八十三章 治标容易,治本难
“这,这就是γ分泌酶抑制剂的成药?”
陈以清睁大充满红血丝的双眼,看着玻璃器皿里的那一堆白色粉末,感觉如坠梦中。
他觉得这一切太不真实了,自己心心念念了十几年的阿尔茨海默症新药,就这样摆在了面前,不由想起了过世的奶奶,顿时热泪盈眶。
闻人龙疾走如风,在宽敞的实验室里,不停来回走动,兴奋得停不下来。
唐缺依然冷静,双手抱胸,死死盯着那白色的药物,眼神中有一股幽火在燃烧。
他们经过一个月彻夜不眠的艰苦奋斗,终于逆向分析出药物的合成方法,并且不断做出优化,终于合成了这一款新药。
卫康看着手中的详细数据,满意地点头。
“非常棒,你们不但完美地合成了这款药物,还在亲脂性方面做出了优化改造,给药更快,效果更好。”
血脑屏障是指脑毛细血管壁与神经胶质细胞形成的屏障,能够阻止某些有害物质由血液进入脑组织。
血液中溶质从脑毛细血管的内皮细胞进入脑组织,有难有易;有些很快通过,有些较慢,有些则完全不能通过。而内皮细胞膜具有亲脂性,脂溶性物质容易通过。因此血液中脂溶性越高的溶质通过屏障进入脑组织的速度也越快。
陈以清他们利用这一规律对这款药物做出了改造,让其更容易通过血脑屏障,更快到达患者脑部,从而快速产生疗效。
卫康之前给出的药物分子是没有这种亲脂性的,他们能自主做出改动,说明已经充分了解这款药物分子的特性和结构。
陈以清轻咳一声,将后续工作安排熟练地说了出来。
“接下来就是安全性和毒理检测,我已经安排好人手,进行动物实验,一开始会用白鼠和家兔,对实验组和对照组的结果进行记录,根据对照结果,再进行分析。”
“等第一期小动物实验完成,还会用猴子等中型动物继续一轮对照实验。”
“等完成动物实验,确认无毒害作用,就可以向药监局申请临床试验了。”
“临床一期试验观察人体对新药的耐受性,制定给药方案,临床二期试验评估药物对患者的治疗作用和安全性,确定后续临床试验给药剂量。”
“走到这一步,差不多就能真正确定药物的成功与否了。”
“让我们拭目以待吧!”一向老成持重的陈以清说到这里,也不禁学着闻人龙扬起了拳头,在空中挥舞了一下。
一阵清脆的掌声在实验室里响起来。
又过了一个月,卫康看着手中的实验报告和给药方案,暗自点头。
由于他没有直接用系统的药方,而是坚持让陈以清他们自己逆推合成方法,虽然多花了两个月时间,但是这两个月时间花得很值,自己的化学家们得到了极大的成长,也收获了丰富的经验,这对于其他新药研发收益很大。
“很好,对γ分泌酶的抑制作用很明显,早期患者服用后,体内淀粉样蛋白显著减少,病情改善很大,再没有记忆力损失的现象出现,基本都恢复了正常。”
“而且副作用很少,对糖尿病,高血压患者也没有什么影响,对肝脏肾脏等代谢器官的负荷也不大,不会加重老年人的身体负担,光这点就比其他同类型药物强了不知道多少倍。”
“不过这个药物不像抗癌药那样治本,毕竟衰老是一个不可逆的过程,只要你足够老,脑部的淀粉样蛋白就会一直沉淀,老年痴呆症几乎不可避免。”
“看来只能一直服药,才能抑制和延缓阿尔茨海默症的发生,只能说对初期患者效果明显。但是中后期患者,脑部已经萎缩,就算消除了蛋白沉积,他们的神经元细胞也很难再长出来了。”
“可惜,看来要想治本,只能研发出刺激脑部细胞重生的药物了,这种药物可不好找。这牵涉到了衰老的本质问题,人类科学界对这方面的研究还很粗浅。”
“不管怎么样,治疗航天老院士的初期阿尔茨海默症应该是够了。只要他一直服用下去,就能极大概率延缓老年痴呆症状的发展。”
他随后拿起手机,告知了齐院士这个好消息。
“什么?两个月你们就把新药研发出来了?”
齐院士正在书房里晒着太阳喝着茶,闻言手一颤,整杯茶都掉落在地,他却浑然不觉,猛地站起来,大声呼喊:“快!给我安排车,我要去疗养院。”
锡市航天疗养院,位于风景秀丽的湖边,背山面湖,依山而建,自然环境得天独厚,整个院内茂竹修林,十幽雅清静,非常适合老年人休养生息。
湖边一座小楼里,医生给一位头发斑白的老人检查完身体,微不可查地摇了摇头。
“谢老,检查完了,您还是需要多休息。”
老人躺在床上,缓缓睁开眼睛,看向眼前的医生,一时有些茫然:“你是谁?这是哪里?我怎么在这里?”
他随即陷入沉思之中,表情却越发迷茫:“我不是在研究所里吗?”
忽然,他好像想起了什么,猛地下床,就要往门口走去,表情瞬间也变得焦急无比。
“明天火箭就要发射了,这次的载人飞船我一定要在现场。今年任务很重大,空间站过两个月就要上天了……”他一边走一边喃喃自语着,仿佛是在念工作计划表。
医生赶紧上前扶住他,赔着笑劝道:“谢老,你在工作的时候病倒了,领导说让你在疗养院好好休养,这样才能尽快恢复,为以后的航天事业做出更多贡献。你就先休息会吧。”
谢老摇摇头:“不行,这次的发射任务必须按时完成,上次还有点问题没有解决,我得去现场看看。”
医生叹了口气:“谢老,你不在那边的时候,火箭其实已经发射了。你一定要好好保重身体啊,身体才是最大的本钱,早日恢复健康才能重返工作岗位啊。这个道理你应该懂的。”
谢老整个人僵住了,木然地转身,重新躺回床上:“火箭发射了?我不在的时候已经发射了?哎,好吧,我反正已经老糊涂了,这样回去也干不了什么活,还是在这里呆着好。”
医生继续安抚了老人几句,摇摇头,走出病房。
门外等候着几个人,都是家属和工作人员,纷纷看向医生。
医生继续摇头:“谢老的病情还是老样子,时好时坏,刚才他还在说要去火箭发射现场,还说空间站过两个月要上天了,其实你我都知道,空间站半年前就上天了。”
“这种状态肯定是无法正常工作的。现在他连时间和地点都不能分辨,如果继续发展下去,很可能连你我都认不出来了。”