小卡 吳君
今年,屠呦呦與另外兩位科學家獲得了諾貝爾醫學或生理學獎,成為了第一位獲此殊榮的中國科學家,她的研究成果抗瘧疾藥物青蒿素也因此而廣為人知。雖然我國并非瘧疾流行的國家,但青蒿素還有望成為治療其他疾病的良藥。那么,青蒿素究竟是什么呢?
今年的諾貝爾醫學或生理學獎頒給了誰?
前不久,2015年諾貝爾醫學或生理學獎頒給了三位科學家,表彰他們研發的用于治療蛔蟲病與瘧疾的新藥。諾貝爾獎委員會的委員表示,這些新藥已經在全球使34億人的健康獲益。
其中一位獲獎者為我國的科學家屠呦呦,她從傳統中草藥中發現了青蒿素,這是目前用于治療瘧疾最重要的藥物。在青蒿素進行臨床試驗以前,屠呦呦還先在自己身上做了試驗。
另外兩位科學家,愛爾蘭的寄生蟲學家威廉.C.坎貝爾和日本微生物學家大村智因為共同發現了伊維菌素而獲獎,伊維菌素大幅度降低了盤尾絲蟲病和淋巴絲蟲病的發病率。
青蒿素和伊維菌素這兩種藥物都十分便宜,因此可以在全球被廣泛使用。所有瘧疾流行地區都在使用青蒿素。據估計,聯合其他治療方式,青蒿素將瘧疾的總體死亡率降低了20%以上,將兒童的死亡率降低了30%以上。僅僅在非洲,這個百分比就意味著青蒿素每年拯救了10萬個生命。
鏈接:共享諾貝爾獎的伊維菌素
大村智通過研究鏈霉菌來尋找對付有害維生素的化合物,他認為其中一株鏈霉菌很有研究前景。接著,愛爾蘭的坎貝爾從該鏈霉菌菌株中分離出了阿維菌素,并發現這種化合物對治療牛羊的寄生蟲病非常有效。之后,又通過阿維菌素研制出了更為有效的化合物——伊維菌素,并在1981年被大規模地用作抗寄生蟲藥。
大規模地使用伊維菌素,對于淋巴絲蟲病和盤尾絲蟲病兩種寄生蟲病的治療產生了極大的影響。在2012年,世界衛生組織宣布,計劃在2020年前消除或者控制這兩種疾病。大村智在2011年報告,在未來的10年中,每年大概有2億多人服用伊維菌素。
遲到40年的榮譽
在20世紀60~70年代的中國,屠呦呦在2000多份中藥草藥單方中尋找治療瘧疾的新方法。她欣喜地發現,黃花蒿這種植物似乎能夠治療瘧疾,但是她剛開始想要萃取黃花蒿葉中的有效物質時卻失敗了。
在研究了一份1700多年前的單方后,屠呦呦意識到,她的萃取方法有可能會損害到其中的有效成分。于是,她開始探索新的低溫萃取法,并且發現萃取物青蒿素在小鼠和猴子身上100%有效。在臨床試驗中,該藥物可以在30小時以內將受感染患者體內的瘧原蟲清除干凈。
屠呦呦在1977年就發表了她的研究成果,但卻一直默默無聞。如今,她已經84歲,在40年后終于實至名歸。
也許還能治療乳腺癌
青蒿素雖然在治療瘧疾方面大顯神通,但是它到底為何起作用卻還不清楚。有的科學家認為,因為青蒿素能夠抑制瘧原蟲體內一種蛋白的生成;也有科學家認為,青蒿素能夠通過自由基起到殺死瘧原蟲的作用。
自由基假說讓一些研究者想到,也許青蒿素還可以治療其他疾病,例如腫瘤。青蒿素進入人體后,會與亞鐵離子發生化學反應,產生活躍的自由基,這些自由基如果可以殺死瘧原蟲,也就有可能殺死腫瘤細胞。美國華盛頓大學生物工程系的研究人員發現,在體外試驗中,青蒿素與乳腺癌細胞接觸16個小時后,那些癌細胞幾乎被全部殺死了,但正常細胞卻受影響很小。這說明,青蒿素對癌細胞具有毒性,并且選擇性很強。另一項體外實驗還顯示,青蒿素能夠殺死白血病細胞。白血病細胞的含鐵量很高,是正常細胞的100倍,所以青蒿素與其接觸能夠產生大量的自由基。當然,青蒿素是否能用于治療乳腺癌或者白血病,還需要大量的實驗來驗證。
紅斑狼瘡患者可能有救了
除癌癥之外,青蒿素還有可能成為治療紅斑狼瘡的藥物。系統性紅斑狼瘡是一種自身免疫性疾病,很難治療。因為紅斑狼瘡的發病原因不清楚,所以也難以研發出有效的藥物。2000年后,我國中科院的研究者合成了許多青蒿素的衍生物,其中馬來酸蒿乙醚胺具有很強的免疫抑制性。之后十余年的研究也顯示,這種青蒿素的衍生物的確能夠抑制自身免疫系統的異常反應,幫助其恢復平衡。
尋找人工合成青蒿素的方法
如果青蒿素在未來真的可以治療更多的疾病,那其需求量勢必也會上升。作為一種植物萃取物,要制作青蒿素就必須要種植大量的黃花蒿。全球70%的青蒿素原料都來自于我國,這要占用大量的農田。再加上植物受自然氣候的影響很大,所以每年的產量也不穩定。如果可以人工合成青蒿素,那以上問題就可以引刃而解了。以往研究者們希望通過光敏氧化反應或者化學合成來人工制造青蒿素,但因為各種原因沒有成功或者產業化。目前各國的科學家們都在為這個目標而努力。