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制藥新技術(shù)的探析
摘要:通過(guò)生物制藥新技術(shù)的創(chuàng)立,可以大大拓寬發(fā)明新藥的空間,增加發(fā)明新藥的機(jī)遇與速度。
關(guān)鍵詞:生物 制藥 技術(shù)
0 引言
生物技術(shù)藥物(biotech drugs)或稱生物藥物(biopharmaceutics)是集生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)的先進(jìn)技術(shù)為一體,以組合化學(xué)、藥學(xué)基因(功能抗原學(xué)、生物信息學(xué)等高技術(shù)為依托,以分子遺傳學(xué)、分子生物、生物物理等基礎(chǔ)學(xué)科的突破為后盾形成的產(chǎn)業(yè)。
1 生物制藥技術(shù)
目前生物制藥主要集中在以下幾個(gè)方向:
1.1 腫瘤 在全世界腫瘤死亡率居首位,美國(guó)每年診斷為腫瘤的患者為100萬(wàn),死于腫瘤者達(dá)54.7萬(wàn)。用于腫瘤的治療費(fèi)用1020億美元。腫瘤是多機(jī)制的復(fù)雜疾病,目前仍用早期診斷、放療、化療等綜合手段治療。今后10年抗腫瘤生物藥物會(huì)急劇增加。如應(yīng)用基因工程抗體抑制腫瘤,應(yīng)用導(dǎo)向IL-2受體的融合毒素治療CTCL腫瘤,應(yīng)用基因治療法治療腫瘤(如應(yīng)用γ-干擾素基因治療骨髓瘤)�；|(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(TNMPs)可抑制腫瘤血管生長(zhǎng),阻止腫瘤生長(zhǎng)與轉(zhuǎn)移。這類抑制劑有可能成為廣譜抗腫瘤治療劑,已有3種化合物進(jìn)入臨床試驗(yàn)。
1.2 神經(jīng)退化性疾病 老年癡呆癥、帕金森氏病、腦中風(fēng)及脊椎外傷的生物技術(shù)藥物治療,胰島素生長(zhǎng)因子rhIGF-1已進(jìn)入Ⅲ期臨床。神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)和BDNF(腦源神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子)用于治療末稍神經(jīng)炎,肌萎縮硬化癥,均已進(jìn)入Ⅲ期臨床。美國(guó)每年有中風(fēng)患者60萬(wàn),死于中風(fēng)的人數(shù)達(dá)15萬(wàn)。中風(fēng)癥的有效防治藥物不多,尤其是可治療不可逆腦損傷的藥物更少,Cerestal已證明對(duì)中風(fēng)患者的腦力能有明顯改善和穩(wěn)定作用,現(xiàn)已進(jìn)入Ⅲ期臨床。Genentech的溶栓活性酶(Activase重組tPA)用于中風(fēng)患者治療,可以消除癥狀30%。
1.3 自身免疫性疾病 許多炎癥由自身免疫缺陷引起,如哮喘、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、多發(fā)性硬化癥、紅斑狼瘡等。風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者多于4000萬(wàn),每年醫(yī)療費(fèi)達(dá)上千億美元,一些制藥公司正在積極攻克這類疾病。
1.4 冠心病 美國(guó)有100萬(wàn)人死于冠心病,每年治療費(fèi)用高于1 170億美元。今后10年,防治冠心病的藥物將是制藥工業(yè)的重要增長(zhǎng)點(diǎn)。Centocor′s Reopro公司應(yīng)用單克隆抗體治療冠心病的心絞痛和恢復(fù)心臟功能取得成功,這標(biāo)志著一種新型冠心病治療藥物的延生。
基因組科學(xué)的建立與基因操作技術(shù)的日益成熟,使基因治療與基因測(cè)序技術(shù)的商業(yè)化成為可能,正在達(dá)到未來(lái)治療學(xué)的新高度。轉(zhuǎn)基因技術(shù)用于構(gòu)造轉(zhuǎn)基因植物和轉(zhuǎn)基因動(dòng)物,已逐漸進(jìn)入產(chǎn)業(yè)階段,用轉(zhuǎn)基因綿羊生產(chǎn)蛋白酶抑制劑ATT,用于治療肺氣腫和囊性纖維變性,已進(jìn)入Ⅱ,Ⅲ期臨床。大量的研究成果表明轉(zhuǎn)基因動(dòng)、植物將成為未來(lái)制藥工業(yè)的另一個(gè)重要發(fā)展領(lǐng)域。
2 生物制藥發(fā)展分析
未來(lái)生物技術(shù)將對(duì)當(dāng)代重大疾病治療劑創(chuàng)造更多的有效藥物,并在所有前沿性的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域形成新領(lǐng)域。
生物學(xué)的革命不僅依賴于生物科學(xué)和生物技術(shù)的自身發(fā)展,而且依賴于很多相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)走向,例如微機(jī)電系統(tǒng)、材料科學(xué)、圖像處理、傳感器和信息技術(shù)等。盡管生物技術(shù)的高速發(fā)展使人們難以作出準(zhǔn)確的預(yù)測(cè),但是基因組圖譜、克隆技術(shù)、遺傳修改技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)工程、疾病療法和藥物開(kāi)發(fā)方面的進(jìn)展正在加快。
除了遺傳學(xué)之外,生物技術(shù)還可以繼續(xù)改進(jìn)預(yù)防和治療疾病的療法。這些新療法可以封鎖病原體進(jìn)入人體并進(jìn)行傳播的能力,使病原體變得更加脆弱并且使人的免疫功能對(duì)新的病原體作出反應(yīng)。這些方法可以克服病原體對(duì)抗生素的耐受性越來(lái)越強(qiáng)的不良趨勢(shì),對(duì)感染形成新的攻勢(shì)。
除了解決傳統(tǒng)的細(xì)菌和病毒問(wèn)題之外,人們正在開(kāi)發(fā)解決化學(xué)不平衡和化學(xué)成分積累的新療法。例如,正在開(kāi)發(fā)之中的抗體可以攻擊體內(nèi)的可卡因,將來(lái)可以用于治療成癮問(wèn)題。這種方法不僅有助于改善癮君子的狀況,而且對(duì)于解決全球性非法毒品貿(mào)易問(wèn)題具有重大影響。
各種新技術(shù)的出現(xiàn)有助于新藥物的開(kāi)發(fā)。計(jì)算機(jī)模擬和分子圖像處理技術(shù)(例如原子力顯微鏡、質(zhì)量分光儀和掃描探測(cè)顯微鏡)相結(jié)合可以繼續(xù)提高設(shè)計(jì)具有特定功能特性的分子的能力,成為藥物研究和藥物設(shè)計(jì)的得力工具。藥物與使用該藥物的生物系統(tǒng)相互作用的模擬在理解藥效和藥物安全方面會(huì)成為越來(lái)越有用的工具。例如,美國(guó)食品藥物管理局(FDA)在藥物審批的過(guò)程中利用Dennis Noble的虛擬心臟模擬系統(tǒng)了解心臟藥物的機(jī)理和臨床試驗(yàn)觀測(cè)結(jié)果的意義。這種方法到2015年可能會(huì)成為心臟等系統(tǒng)臨床藥物試驗(yàn)的主流方法,而復(fù)雜系統(tǒng)(例如大腦)的藥物臨床試驗(yàn)需要對(duì)這些系統(tǒng)的功能和生物學(xué)進(jìn)行更為深入的研究。
藥物的研究開(kāi)發(fā)成本目前已經(jīng)高到難以為繼的程度,每種藥物投放市場(chǎng)前的平均成本大約為6億美元。這樣高的成本會(huì)迫使醫(yī)藥工業(yè)對(duì)技術(shù)的進(jìn)步進(jìn)行巨大的投資,以增強(qiáng)醫(yī)藥工業(yè)的長(zhǎng)期生存能力。綜合利用遺傳圖譜、基于表現(xiàn)型的定制藥物開(kāi)發(fā)、化學(xué)模擬程序和工程程序以及藥物試驗(yàn)?zāi)M等技術(shù)已經(jīng)使藥物開(kāi)發(fā)從嘗試型方法轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄖ菩烷_(kāi)發(fā),即根據(jù)服藥群體對(duì)藥物反應(yīng)的深入了解會(huì)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和使用新的藥物。這種方法還可以挽救過(guò)去在臨床試驗(yàn)中被少數(shù)患者排斥但有可能被多數(shù)患者接受的藥物。這種方法可以改善成功率、降低試驗(yàn)成本、為適用范圍較窄的藥物開(kāi)辟新的市場(chǎng)、使藥物更加適合適用對(duì)癥群體的需要。如果這種技術(shù)趨于成熟,可以對(duì)制藥工業(yè)和健康保險(xiǎn)業(yè)產(chǎn)生重大影響。
3 小結(jié)
總之,綜合多學(xué)科的努力,通過(guò)新技術(shù)的創(chuàng)立可以大大拓寬發(fā)明新藥的空間,增加發(fā)明新藥的機(jī)遇與速度。因?yàn)檫@些手段可以尋找快速鑒定藥物作用的靶,更有效地發(fā)現(xiàn)更多新的先導(dǎo)物化學(xué)實(shí)體,從而為發(fā)明新藥提供更加廣闊的前景。
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