花落
藥物臨床實(shí)驗(yàn)流程
新冠疫情爆發(fā)兩年多,影響了全球數(shù)10億人,人們寄以厚望的疫苗也沒能完全控制住疫情,于是,人們將期望轉(zhuǎn)移到特效藥上,要是特效藥面世,即使患病也能很快痊愈,我們就不用談疫色變了。那么,特效藥還有多久才能來呢?
我們已經(jīng)知道,病毒入侵細(xì)胞大致分為三個階段:進(jìn)入細(xì)胞、分裂復(fù)制、尋找下家,如果能人為干擾其中任意一步,也就達(dá)到了抗病毒的目的。制藥專家們也是相同的思路。
艾滋病病毒擁有打開人體免疫T細(xì)胞房門的“鑰匙”,當(dāng)它遇到T細(xì)胞時(shí),會迅速在其細(xì)胞膜上打開一個僅供遺傳物質(zhì)RNA進(jìn)入的小口。然后艾滋病病毒會將自己的蛋白質(zhì)外殼拋棄,只剩RNA“只身”入住,在T細(xì)胞中開始肆意地分裂復(fù)制??拱滩《镜乃幬锒鞣蝽f肽阻止了這種“空手入住”的無恥行為,它會與病毒的蛋白質(zhì)外殼結(jié)合在一起,當(dāng)病毒RNA想脫離外殼時(shí),緊緊將其包裹起來。這樣一來,病毒RNA就無法進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部了。
我們說病毒在入侵人體細(xì)胞時(shí)是空手而來的,也就是說它要進(jìn)行分裂復(fù)制時(shí)也只能使用人體提供的物質(zhì),包括合成DNA或RNA的原料核苷。因此,我們可以將一些假核苷提供給病毒,當(dāng)病毒使用這些假核苷合成遺傳物質(zhì)時(shí),它后續(xù)的生理過程,比如復(fù)制、翻譯和裝配等,都無法正常進(jìn)行,病毒就會逐漸消失。這些“假核苷”稱為核苷類似物,包括瑞德西韋、拉米夫定等,它們對使用相似核苷原料的病毒都有一定作用。
因?yàn)椴《緺I寄生生活(營寄生生活:生活在其他活的生物體內(nèi)或體表,靠宿主為其提供營養(yǎng)物質(zhì)),一旦沒有了宿主,很快就會死去,所以阻止病毒尋找下家也是一項(xiàng)很常用的策略。當(dāng)流感病毒吸干了細(xì)胞的養(yǎng)分,需要離開細(xì)胞時(shí),就會使用一把叫做神經(jīng)氨酸酶的“鑰匙”打開細(xì)胞大門,好讓子代病毒從細(xì)胞中逃脫,繼續(xù)尋找下一個受害者。抗病毒藥物奧司他韋正是負(fù)責(zé)對抗神經(jīng)氨酸酶,它切斷神經(jīng)氨酸酶讓其無法發(fā)揮作用,將病毒困死在一個細(xì)胞中。
也許你要說,既然已經(jīng)有這么多方法,這么多抗病毒藥,為什么沒有一種能用于抗擊新冠病毒呢?
這是因?yàn)椋《九c其它病原體——細(xì)菌或真菌不一樣,它們的遺傳物質(zhì)多變,不具有共同的結(jié)構(gòu)或蛋白,甚至在傳播過程中也在不斷變化,一種藥物無法對抗多種病毒,通過改造藥物也無法擴(kuò)大療效,人們能做的只有一對一的研究。
與新冠病毒的“鑰匙”匹配的細(xì)胞門鎖稱為ACE2,病毒通過解鎖進(jìn)入細(xì)胞,已有的抗病毒藥無法阻擋這一過程,因此想從阻斷病毒進(jìn)入細(xì)胞這個方向入手制藥,我們需要重新尋找可用的化合物。讓人意想不到的是,這個潛在的特效藥落在用于降血壓的藥物血管緊張素I頭上,它作為ACE2的受體,能代替新冠病毒與細(xì)胞結(jié)合,讓病毒無法打開門鎖進(jìn)入細(xì)胞,也許能減少細(xì)胞的傷亡。但是,這個藥物是否真的能治療新冠肺炎,又會產(chǎn)生什么副作用,卻還不甚明了??梢哉f,想制出可以阻止新冠病毒進(jìn)入細(xì)胞的藥物還任重道遠(yuǎn)。
與之相比,核苷類似物對新冠病毒的作用更明顯一些。2020年初,在一項(xiàng)為期三個月的大規(guī)模實(shí)驗(yàn)中,臨床醫(yī)生證明瑞德西韋能加快新冠患者的康復(fù)速度??墒?,瑞德西韋的作用也很有限,在另一些臨床實(shí)驗(yàn)中,使用瑞德西韋并沒能生效。美國國立衛(wèi)生研究院下屬的抗病毒藥物研發(fā)小組正在研制另一個使用相同策略的抗病毒藥物,這是一種易于合成的口服藥物,實(shí)驗(yàn)證明它能加快新冠病毒的清除速度,也具備一定的安全性,目前已進(jìn)入臨床實(shí)驗(yàn)。
除了核苷類似物,制藥公司還在嘗試另一種抑制病毒復(fù)制分裂的方法。美國制藥公司輝瑞正在試驗(yàn)一種名為PF-07304814的藥物,這種分子能抑制對冠狀病毒復(fù)制非常關(guān)鍵的一種蛋白——主要蛋白酶(Mpro),Mpro的失活將使病毒無法組裝成完整體。輝瑞在2003年SARS病毒出現(xiàn)時(shí)就已經(jīng)開始相關(guān)藥物的研發(fā),因此藥物試驗(yàn)進(jìn)展較快,已經(jīng)進(jìn)入到臨床實(shí)驗(yàn)階段。瑞士藥企諾華也在研制一款作用于Mpro的泛冠狀病毒抑制劑,但目前才剛剛起步。
新加坡和韓國的一個跨國合作團(tuán)隊(duì)提出了一個新的廣譜抗病毒策略:包膜病毒不僅具有蛋白質(zhì)外殼,而且該衣殼外還包裹有一層脂質(zhì)膜,通過破壞脂質(zhì)膜,就能殺死病毒。包膜病毒種類很多,包括冠狀病毒、絲狀病毒、反轉(zhuǎn)錄病毒等,因此開發(fā)這類藥物,能同時(shí)對許多病毒生效。他們開發(fā)了一種小的多肽藥物,這種藥物能在包膜病毒周圍的脂質(zhì)包裹體上鑿孔,也許能成為抗病毒藥的黑馬。
看起來,新冠特效藥的研發(fā)工作進(jìn)展順利,似乎我們很快就能用上特效藥了,然而事實(shí)并非如此。
抗病毒的藥物與疫苗不同,疫苗從本質(zhì)上說是沒有致病性的病毒,我們對它會在人體中引起什么反應(yīng)已有了一些了解,而抗病毒藥物則是一些新發(fā)現(xiàn)或合成的物質(zhì),它會與人體許許多多的分子發(fā)生什么作用,我們還不完全了解。因此,我們需要進(jìn)行多輪藥物實(shí)驗(yàn),既包括體外的細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動物實(shí)驗(yàn),也包括體內(nèi)的臨床實(shí)驗(yàn)。
藥物在體外和體內(nèi)的作用并不完全相同,有可能在體外無害的藥物,進(jìn)入人體會產(chǎn)生毒副作用;還可能體外有效的藥物進(jìn)入人體后卻達(dá)不到理想的療效。這是因?yàn)轶w外實(shí)驗(yàn)涉及的藥物靶點(diǎn)分子較少,更便于評判藥效,但是人體內(nèi)的分子千千萬萬,而許多分子又具有相似的結(jié)構(gòu),藥物進(jìn)入人體后,除了與靶點(diǎn)分子結(jié)合產(chǎn)生藥效外,還可能和具有類似結(jié)構(gòu)的其它分子產(chǎn)生相互作用。
在人體內(nèi),藥物分子會發(fā)生結(jié)構(gòu)和功能的改變,既可能導(dǎo)致藥物失效,也可能導(dǎo)致藥效過強(qiáng),還可能造成意想不到的副作用。比如,用于降血壓的血管緊張素I在體內(nèi)會快速轉(zhuǎn)變成血管緊張素II,反而會產(chǎn)生血管收縮、血壓升高的后果;用于治療感染的莫西沙星會同時(shí)作用于鉀離子通道,引發(fā)心律不齊等。而這些后果是體外實(shí)驗(yàn)無法獲知的。
為了保障藥物安全,新藥需要經(jīng)歷4期臨床實(shí)驗(yàn),逐漸增加參與實(shí)驗(yàn)的患者人數(shù),進(jìn)一步確定藥物的安全性,同時(shí)對藥物的有效性進(jìn)行評估。大量的患者招募本身就是一項(xiàng)非常耗時(shí)的工作,而人體臨床實(shí)驗(yàn)的倫理道德難題進(jìn)一步增加了實(shí)驗(yàn)的難度和時(shí)間長度,這一套實(shí)驗(yàn)流程通常需要5~10年時(shí)間。
當(dāng)所有這些試驗(yàn)全部通過,特效藥終于上市時(shí),還可能遭遇噩耗:病毒變異了。眾所周知,病毒非常擅長變異,變異后藥物很可能會失效。比如流感病毒,流感病毒能在許多動物之間傳播,這增加了病毒變異的速度和程度。在變異前,奧司他韋對流感病毒具有很好的療效,但近年引起禽流感和豬流感等疫情的流感病毒的神經(jīng)氨酸酶發(fā)生了巨大的變異,奧司他韋的療效大不如前。
如果新冠病毒像流感病毒一樣發(fā)生根本性的變異,上述的流程就要重來一遍,抗新冠病毒的藥物離我們又遠(yuǎn)了一些。所以,現(xiàn)在沒人能說清,到底新冠特效藥什么時(shí)候能面世,科學(xué)家們只能盡力而為。
為了對抗各種各樣的病毒,抗病毒藥物可以針對病毒本身高度保守的特征,或者它們可以干擾宿主的生物過程,病毒利用這些過程感染細(xì)胞并傳播。以下是研究人員正在研究的一些策略。