未来新药来自海洋吗


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未来新药来自海洋吗


【环球科学】
未来新药来自海洋吗
为了保护自己 , 海洋中多种生物会产生丰富的化合物 , 这些化合物可能会在将来成为人类的“救命药” 。
撰稿:斯蒂芬妮·斯通(Stephanie Stone)
在经历了漫长的6轮化疗周期后 , 75岁的慢性淋巴细胞白血病患者佩德罗(PedroR.L.)终于迎来了他和家人都期盼已久的好消息:他体内的病灶被完全清除 , 癌症病情完全缓解了 。 然而不幸的是 , 他在恢复期感染了新冠病毒 。 2021年1月30日 , 他不得不住进基龙萨卢达马德里大学医院接受治疗 。 由于首次治疗失败 , 他在2月25日出现了严重肺炎 。 佩德罗的主治医生巴勃罗·吉萨多(PabloGuisado)提议他尝试一款强效的抗病毒药物普立肽(Plitidepsin) 。 当时 , 这款药物正处于3期临床试验阶段 , 主要用于治疗因新冠肺炎而住院的患者 。
美国斯克里普斯海洋研究所的研究人员正在从智利圣地亚哥附近的海草床中收集微生物 。
壹神秘海域
几乎没有制药人员能猜到普立肽来源的地方——荒凉的埃斯韦德拉岛周围的海底 。 埃斯韦德拉岛是西班牙伊维萨岛(Ibiza)西南海岸附近的一个岩石岛 , 据说这座岛屿是古希腊诗人荷马创作《奥德赛》中海妖之歌的灵感来源 。 早在1988年 , 西班牙马尔制药公司(PharmaMar , 总部位于马德里)组织了一支科考队考察这个传说中的遗址 。 在此期间 , 科学家在潜水时经过了一个全是紫色珊瑚和红海扇的珊瑚礁群 , 无意间从一个36米深的岩石斜坡上拖出了一种看上去平平无奇的无脊椎动物 。 它看上去像是一团被丢弃的面巾纸 , 但实际上是一种半透明的淡黄色被囊动物 , 名为白色海鞘(Aplidiumalbicans) 。
被囊动物会利用圆筒状的身体不停地吸入海水再排出 , 以此来过滤海水并捕食其中的浮游生物 。 这个过程引起了研究人员的兴趣 , 因为被囊动物在吸入食物的同时 , 会不可避免地吸入病毒等病原体 , 要想抵抗这些致病原的危害 , 就必须拥有强大的化学防御能力 。 因为这一特性 , 它们或能成为一些潜在药物的来源 。
1990年 , 马尔制药公司从白色海鞘样本中分离出了一种具有抗癌和抗病毒活性的化合物 。 鉴于当时抗肿瘤药物在市场上能获得更大的利益 , 马尔制药公司便将这种化合物投到了抗肿瘤方向 。 经过数十年的研究和试验后 , 终于澳大利亚药品管理局(TGA)在2018年批准普立肽用于治疗多发性骨髓瘤 。
迄今 , 全球已有21种来源于海洋的药物获批上市 , 其中大部分都分离自无脊椎动物 。 比如 , 治疗肉瘤、卵巢癌的药物曲贝替定(Yondelis , 分子混合物药物)和治疗小细胞肺癌的药物鲁比卡丁(Zepzelca)均分离自吸附在红树林水下树根上的被囊动物——加勒比海鞘(Ecteinascidiaturbinata , 又称红树海鞘) 。 治疗晚期乳腺癌的上市药物甲磺酸艾立布林(Halaven)来自日本南部潮汐池岩石上的一种黑色海绵——冈田软海绵(Halichondriaokadai) 。 此外 , 慢性止疼药齐考诺肽(Prialt)来源于僧袍芋螺(Conusmagus)分泌的毒液肽 。
除了上述的海洋生物外 , 珊瑚和海蛞蝓、海洋蠕虫等软体动物也能产生一些具有潜在药用价值的化合物 。 美国康奈尔大学(CornellUniversity)的海洋生态学家德鲁·哈维尔(DrewHarvell)解释道:“在过去的6亿年里 , 这些无脊椎动物一直生活在富含微生物的海水中——这就像我们培养生物所用的培养基 。 ”每升海水平均约含有10亿种细菌和100亿种病毒 , 这也是为什么海洋生物需要强大的防御力 。 最初 , 科学家认为大多数的防御性化合物是海洋无脊椎动物在演化中形成的 。 但经过几十年的研究 , 科学家才发现大部分化合物是由那些与动物共生的微生物产生 。 例如 , 去年美国佐治亚理工学院(GeorgiaInstituteofTechnology)科学家萨马尔·阿卜杜勒-拉赫曼(SamarAbdelRrahman)领导的团队研究了5种来自红海的海蛞蝓 , 发现了其中真正产生抗细菌、抗真菌和抗癌物质的细菌 。
几十年来 , 从事新药研发的科学家把大部分的注意力都放在了陆地生物上 , 很大程度上是因为陆地生物为人所熟知且更容易获得 。 而现在 , 他们普遍认识到 , 海洋中的微生物不仅创造了海洋中丰富的生物多样性 , 而且最有可能是海洋药物的来源 。 目前 , 有23种新药正处于临床试验阶段 , 其中16种都来自海洋中的微生物 , 另外4种来自无脊椎动物(可能也要归功于与其共生的微生物) 。 近年来 , 科学家从海洋微生物中分离出数千种具有药用潜力的化合物 , 化合物的多样性也反映出了海洋生态环境的多样性 。 哈维尔说:“在陆地上 , 微生物很容易缺水 , 因此很难维持体液的平衡 。 相对而言 , 海洋是一个更包容、更易生存的环境 。 ”

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