随后,课题组的首要任务是尽快找到青蒿乙醚中性提取物中的有效成分。1972年11月,在团队成员倪慕云的色谱柱前处理的基础上,钟裕蓉采用硅胶柱分离,用石油醚和乙酸乙酯—石油醚洗脱,最终获得具有抗疟作用的有效单体青蒿素。青蒿素就此诞生。
“获得有效成分只是第一步,要应用还必须先进行临床试验,这就需要大量的青蒿素。”课题组成员姜廷良回忆,课题组“土法上马”:用7口老百姓用的水缸作为实验室的常规提取容器,里面装满乙醚,把青蒿浸泡在里面进行提取。
设备简陋,没有排风系统,更没有防护用品,科研人员除了头晕眼胀,还出现鼻子流血、皮肤过敏等症状,屠呦呦也出现了中毒性肝炎。
然而,她们并没有止步于青蒿素。1973年,课题组还首次发现了疗效更好的青蒿素衍生物——双氢青蒿素。这是屠呦呦及其课题组对中国乃至世界作出的又一重要贡献。
青蒿素类抗疟药,是举国体制的成果、集体主义的结晶,也是自主创新的杰作。屠呦呦常强调,荣誉,属于科研团队中的每一个人,属于中国科学家群体。
走过近半个世纪
青蒿素研究继续前行
如今,发现青蒿素已经近半个世纪了,青蒿素和它的衍生物已走向国际抗疟临床,成为全球抗疟的一线药物。
毋庸讳言,青蒿素对全球疟疾防治功不可没,但其治疗疟疾的深层机制仍模糊不清。尤其是青蒿素的抗药性,是屠呦呦一直关心的问题,也是全球抗疟面临的最大挑战。
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2021年6月1日,山东青岛,西海岸新区中铁世界博览城,一位参展商在展示青蒿素药品制剂。视觉中国 供图
欣喜的是,2019年6月17日,屠呦呦团队对外公布,其青蒿素抗药性研究取得阶段性进展。屠呦呦团队成员、中国中医科学院青蒿素研究中心研究员王继刚,采用化学生物学方法,研究血红素激活青蒿素的过程,发现激活的青蒿素可与疟原虫的100多种蛋白以共价键结合并使之烷基化,破坏疟原虫的诸多生命过程,从而杀死疟原虫。这个血红素激活的多靶点学说已得到国际抗疟学界的认同,对揭示青蒿素抗疟的深层机理、耐药现象并促进更有效的临床用药等意义重大。
王继刚介绍,根据研究,青蒿素在人体内半衰期很短,仅1至2小时,而临床推荐采用的青蒿素联合疗法疗程为3天,青蒿素真正高效的杀虫窗口只有有限的4至8小时。而现有的耐药虫株充分利用青蒿素半衰期短的特性,改变生活周期或暂时进入休眠状态,以规避敏感杀虫期。同时,疟原虫对青蒿素联合疗法中的辅助药物“抗疟配方药”也可产生明显的抗药性,使青蒿素联合疗法出现“失效”。
针对此,团队提出了新的应对治疗方案:一是适当延长用药时间,由3天疗法增至5天或7天疗法;二是更换青蒿素联合疗法中已产生抗药性的辅助药物。“在可预见的未来,继续合理和战略性地应用青蒿素联合疗法(ACT)是应对治疗失败的最佳解决方案,也可能是唯一解决方案。”王继刚强调。
除了青蒿素抗疟研究之外,团队还十分关注青蒿素的抗癌等功效。青蒿素的抗癌机制与抗疟机制有异曲同工之处,即相比于正常体细胞,肿瘤细胞中血红素的合成更加旺盛,从而激活了青蒿素或其衍生物,随后激活的青蒿素以多靶点方式杀灭肿瘤细胞。但团队成员表示,青蒿素的抗癌功效目前还处于基础研究阶段,有效不等于可以成药。青蒿素能否成为抗癌药,还需要大量的后续研究工作。
再就是备受关注的有关青蒿素类药物治疗红斑狼疮问题。双氢青蒿素对治疗具有高变异性的红斑狼疮效果独特。目前已开展二期临床试验。试验表明,青蒿素对治疗红斑狼疮存在有效性趋势。对此,团队成员也表示,关于双氢青蒿素治疗红斑狼疮的作用机理,还有待进一步研究。
亲历者说
廖福龙:青蒿素研究折射中国科研人精神风貌
◎科技日报采访人员 付丽丽
“青蒿素的发现带给科技工作者的启示是:科研工作要面向大需求——国家需求和人类需求。具体到医学领域,科研工作要围绕临床重大问题去攻关,维护健康, 提高治愈率,减少死亡率并提高患者生活质量。” 屠呦呦的同事、中国中医科学院中药研究所研究员廖福龙说。
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受访者供图
健康作为每个人的生活保障与每个社会的必备基础,其重要性自不必说。在人类维护健康的历史中,疟疾是最为凶险的传染病之一,也是人类的大敌。20世纪60年代,疟疾对于药物产生了严重的抗药性,人们谈疟疾而色变。每年全球感染疟疾人数达数亿,死亡人数约百万。
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