現代藥物是怎麼開發出來的
·方舟子·
經常聽到有人聲稱自己從來不上醫院,但很少有人敢說自己從來不吃藥。一
個人,從出生到死亡,不可避免地或多或少或輕或重會患病。生了病就難免要和
藥物打交道。現代醫學已經為許多疾病提供了各種很有良效的藥物,但是同樣還
有許多疾病沒有特效藥甚至無藥可治。因此,人們仍然需要不停地研發、尋找新
藥。每時每刻,電視、報紙上的廣告都在向我們傳播着某種不治之症有了神奇的
新藥物的福音,令患者及其親友不能不怦然心動。然而,這往往不過是騙取錢財
的甜言蜜語。要守住自己的錢包,不要受虛假藥物廣告的蠱惑,避免既破財又失
望,有必要了解一點新藥開發的常識。
以前,發現一種藥物往往都是碰運氣,而現在,人們越來越多地針對某種疾
病有意識地設計、研發新藥。現代藥物的開發是大軍團作戰,需要眾多不同領域
學科的專家的通力合作。它需要生理學家、生物化學家和分子生物學家在細胞、
分子水平上研究生理、病理和設計藥物,有機化學家合成藥物,毒物學家研究藥
物的毒理,藥理學家研究藥物的藥理,計算機專家的模擬和分析,醫生對藥物進
行臨床試驗和觀察療效,統計學家統計治療結果,等等。
新藥開發的第一步,是從研究人體的生理功能開始的。生理學家研究人體在
正常狀態下的各種生理功能和變化規律,生物化學家研究生命過程中的化學變化,
分子生物學家則研究參與生命過程的各種分子的功能和相互作用。這樣,我們就
能從分子、細胞、器官到人體不同的層次了解我們的身體在正常狀態下都是如何
運行的,而病變又是由於哪一方面發生了異常。某種疾病的發生,是一系列非常
複雜的過程。如果我們能夠在細胞、分子水平上破解這個過程,具體追蹤到究竟
是在哪一個步驟出了問題,就能夠給新藥設計提供思路:如果針對這一出現異常
的步驟——靶點,添加某種具有特殊結構或性質的化合物,會怎樣改變分子、細
胞的生理活動,是否會糾正病變,達到治病的目的?
有時候,研究人員能很快地發現這種特殊的化合物,這是很幸運的。更多的
時候,研究人員需要篩選成千上萬種化合物,才能發現有效的少數幾種。現在,
研究人員可以利用計算機模擬靶點,設計出針對它的化學結構,告訴化學家應該
合成有什麼樣的結構和性質的化合物,從而縮小篩選的範圍。
對藥物化合物的測試一開始都是在試管和離體培養的細胞中進行的。在離體
實驗中,藥物直截了當地作用在靶點上,容易產生明顯的效果,但是卻不一定也
會對人體有效。藥物可能無法被人體吸收,如果能夠被人體吸收也不一定能夠發
揮作用,而且還可能對人體產生不良反應。這些是無法在離體實驗中觀察到的。
但是,出於人道的考慮,我們也不能就直接拿人來做試驗。因此,下一階段,研
究人員需要做動物試驗。
常用的實驗動物有小鼠、大鼠、兔子、貓、狗、猴子等。在做動物試驗時,
需要用到兩種或更多種的動物,因為不同種類的動物對藥物的反應可能會不同。
首先我們需要知道藥物會對身體發生什麼樣的作用,在動物身上測試藥物化合物
的效果,有什麼樣的毒副作用,多少用藥量是安全的。其次,我們也需要知道身
體會對藥物做出什麼樣的反應,例如,有多少量的藥物會被吸收到血液中,它在
體內如何代謝、分解,它的代謝產物是否有毒,藥物及其代謝產物被排出體外的
速度有多快等等。如果一個藥物的有效成分不能進入血液,或者雖然進入血液,
但是代謝、降解、排泄的速度太快,那麼它是沒有用的,這時候人們就要考慮是
否要改變藥物的化學結構或添加其他化學成分,以幫助藥物被吸收或減緩其代謝、
降解、排泄速度。有時候,人們會發現,一種藥物的代謝產物甚至比藥物本身還
更有效。
但是動物和人的生理畢竟還是有所區別,對動物有效、毒副作用小的藥物,
對人體並不一定如此。只有臨床試驗才能最終決定一種藥物是否對人體有效和有
何毒副作用。一種藥物一旦通過了離體試驗和動物試驗,看來有希望成為新藥,
就可以向藥監部門申請做臨床試驗。臨床試驗一般分成三個不同階段,分別稱為
I,II,III期臨床試驗。
I期臨床試驗為短期小規模。試驗對象通常為20-100人,健康志願者或患者
都可以。其主要目的是觀察新藥是否會出現急性毒副作用,檢驗合適的安全給藥
劑量,並初步研究人體對藥物的吸收、代謝和排泄。時間持續數月。如果沒有嚴
重的問題,例如不可接受的毒副作用,就可進入II臨床試驗。大約70%藥物能成
功地通過這一階段的試驗。
II期臨床試驗為中期中等規模。試驗對象是病人,通常為100-300人。主要
目的是觀察新藥是否有療效,也對短期的安全性做進一步觀察。時間持續幾個月
到兩年。大約只有33%的新藥能成功通過這一階段的試驗,進入III期臨床試驗。
III期臨床試驗為長期大規模。試驗對象是病人,通常為1000-3000人。目的
是確認新藥療效和安全性,確定給藥劑量。時間持續一到四年。約25-30%的新藥
可通過這一階段的試驗。
在完成III期臨床試驗之後,製藥公司就可向藥監部門提出上市申請,由藥
監部門組織專家鑑定。在美國,最後經食品藥品管理局(FDA)批准上市的新藥,
只占最初申請進入臨床試驗的新藥總數的20%。
有時候,在臨床試驗過程中,一種藥物被發現能夠有效地治療惡性疾病,會
提前中止臨床試驗而直接用於治療病人。例如,第一種治療艾滋病的新藥AZT在
還在做II期臨床試驗時,發現它能顯著增加病人的存活率,美國食品藥品管理局
立即提前中止了該臨床試驗,並在批准其上市之前允許它被用於治療4000多名艾
滋病患者。
新藥被批准上市之後,通常仍然需要進一步觀察藥物在大範圍長時間臨床應
用時的療效和安全性,並與其他已有藥物進行比較,稱為IV期臨床。由於在做臨
床試驗時,兒童、孕婦和老人常被排除在外,因此在新藥上市後,特別需要觀察
藥物對這些群體和某些特定的病人群體的安全性、療效和劑量範圍,以獲得更全
面的資料。如果發現長期使用後會產生未曾料到的嚴重副作用,該藥物有可能被
立即從市場上召回。
開發新藥是一個非常費時間也非常昂貴的過程,並非小公司所能承擔得起。
在美國,一種新藥從開始研發到獲得批准,平均需要8.5年,花費數億美元。每
5000種候選藥物,只有5種能夠進入臨床試驗,而只有1種最終能夠被獲准上市。
(《經濟觀察報》2006.12.11)
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