自人类文明诞生之日起,人们就开始应用动物、植物、微生物和矿物等自然资源防治疾病。最初人们只是试用各种物质治疗疾病,在不断积累经验过程中,逐步形成了药物体系。18~19世纪之交前的数千年,是药物研究的本草学阶段。例如,我国最早的一部药物学著作《神农本草经》记载了数百种药物;李时珍所著《本草纲目》收载药物1892种,对药物的生态、形态、性味、功能作了比较系统的记述;在欧洲,古罗马时期的盖伦撰写了大量关于药物的著作,此后多种药物论著相继出现。但直到19世纪,药物研究才真正成为一门科学,在当时统称为药物学,包括了现今的药物化学、天然药物化学、药理学和药剂学等内容。纵观药物研究发展的历史,是个由粗放到精细、由盲目到定向、由经验到科学、由缺乏监管到系统规范的过程。
自药物学诞生以来,已经经历了两次重大变革,催生了两种研发模式。19世纪初期,主要以利用化学方法提取天然产物中的有效成分为发端,例如从阿片中提取吗啡、从颠茄中提取阿托品、从金鸡纳树的树皮中提取奎宁等。到了1899年,解热镇痛药阿司匹林上市,标志着化学合成药物的诞生。多样的原料药来源,结合受体学说的提出,形成了20世纪新药研发的“疾病表型研发模式”,引发了药物创新的第一次浪潮,并创建了现代药物体系。涌现了从磺胺类抗菌药物到抗生素,从镇静药安定到抗抑郁药丙咪嗪,从β受体阻滞剂到钙拮抗剂等治疗高血压的药物,从组胺H2受体拮抗剂到质子泵抑制剂等治疗胃溃疡的药物,极大地改善了人类的医疗水平与健康质量。仅青霉素的发现,就使当时人们的平均寿命延长了大约10年。自20世纪末到本世纪初,生命科学,特别是分子生物学的进展,催生了新药研发的第二种模式——“基因-靶标-药物研发模式”,旨在从功能基因出发,阐明疾病发生的机制与防治的原理,发现并确证药物作用的靶标,在此基础上有的放矢地寻找药物。抗肿瘤药易瑞沙、降血脂药他汀类等就是这一模式的成功典范。
新药研发是现代生物医药产业的核心,集中体现了生命科学和生物技术领域前沿的新成就与新突破,体现了多学科交叉的高新技术集成创新,是国际科技和经济竞争的战略制高点之一。新药研发具有“高投入、高风险、高回报、周期长”等特点,国际上每个新药平均需要投入15~19亿美元,花费10年以上的时间,但鉴于其在推动国民经济发展、保障人民健康中具有不可替代的作用及地位,新药创制得到了各国政府和社会的高度关注。新中国成立后,我国迅速建立了现代化的制药工业和药物研发体系,涌现出了二巯基丁二酸、石杉碱甲等多种中国创制的新药。特别是青蒿素及其衍生物(蒿甲醚等)已经成为具有国际影响力药物的代表,屠呦呦教授因在青蒿素及其抗疟作用发现方面的贡献获得2015年诺贝尔生理学或医学奖,使得这一大团队协作产出的伟大成果有了一个华丽的收尾,是老一辈医药科技工作者值得自豪和骄傲的成就。自“九五”以来,国家把创新药物研发放在更加突出的重要位置,先后启动了多个科技计划,加速发展以创新药物为核心的现代生物医药产业,并在“十一五”期间启动了“新药创制”科技重大专项,其战略目标是实现我国药物研发从仿制为主走向创新为主,从制药大国走向医药强国的两个历史性转变,为新药研究提供了前所未有的发展机遇。
新药研发融合了多个学科的先进技术和手段。特别是现代生物技术的迅猛发展,为新药创制注入了新的活力。新兴学科越来越多地参与到新药研发中,开辟出了一些新的研究领域和具有良好应用价值的新技术。但近二十年来药物研发产出表明,新药研发的成功率越来越低,新药创制面临着前所未有的困境。复杂疾病与多基因的关联性不明,新药的敏感人群不清,是导致“基因-靶标-药物研发模式”陷入困境的症结所在。而了解患者的遗传背景,针对敏感人群进行个性化药物治疗,有望成为新药研发的新模式。该模式是继基于疾病表型和基于疾病基因型研发模式后的第三种研发模式,在未来一二十年必将大行其道。
当前,我国新药研发和医药产业发展正面临着难得的历史机遇,以科技创新保障人民健康,是新药研究科技工作者的光荣使命。我们要抓住机遇,勇担使命,迎接挑战,实现几代制药人的光荣使命与梦想!
(本文发表于《科学世界》2015年第11期)
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