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A16Z合伙人:从药物发展史来看,“编程药物”将重构人类

02-18 IT文章

编者按:随着科学技术的进步,治疗疾病的药物也面临着转折,一些医药公司和科学家,正在考虑将人体细胞本身改造成药物的可能性。近日,A16Z的合伙人Jorge Conde发表一篇文章,详细梳理了药物的变迁史,以及新的变化将会如何发展,他认为,随着我们日益走向编程药物的社会,基因、细胞、微生物等药物将成为我们的一部分,反过来也将重新建构我们。

A16Z合伙人:从药物发展史来看,“编程药物”将重构人类

治疗师是一个和人类本身一样古老的职业。科学家目前发现,在公元前6500年前人类骨骼上就带有医疗干预的伤痕,令人难以置信的是,还有在脑部做的手术。

但正式的医学实践历史要短得多。

在20世纪初,大多数医学院甚至不需要大学的教育水平;任何能够负担得起学费的申请人都能够被录取。

在很大程度上,医生被认为是和木工、铁匠一样的行业,有抱负的外科医生会在理发店当学徒,甚至许多哈佛医学院这样学校的学生都是半文盲。

直到上个世纪,美国的医学教育才变得专业化,成为预防、诊断和治疗疾病的科学和正规实践。

当然,在同一时期,我们也看到了医学上令人难以置信的进步,尤其是在公共卫生领域,通过在全球疫苗接种上的努力,许多疾病几乎被根除了。

新兴的诊断平台和生物标志物(如胆固醇)的使用极大地改善了我们预测和管理疾病的方式,或确定哪些疾病最有可能对特定的治疗产生反应。

目前,在医学领域,没有哪个领域的发展速度能赶上靶向疗法领域的发展速度了。靶向疗法旨在攻击具备独特特征的疾病细胞,同时保护健康细胞。

今天,哈佛医学院的学生入学率还不到4% ,绝对不是文盲。

A16Z合伙人:从药物发展史来看,“编程药物”将重构人类

正如医学实践的发展一样,医学的概念本身的发展也是如此。

现代制药业的起源于药剂师和化学公司。药剂师最早可以追溯到17世纪,例如Merck公司,开始进入药品批发生产领域;一些特种化学公司也开始发现自己的产品具有医疗用途。

早期发现药物的一个流行做法是,收集大量化合物,用液化的动物组织测试它们,看看它们粘在哪里。这种做法后来被称为“研磨和结合”(grind and bind) ,希望能“发现”(find)。

如果这些化合物中藏着潜在的药物,这肯定是发现它们的一种方法。

随着这种方法变得越来越有成效,我们进入了小分子药物(small molecule medicines)时代,因为这些由科学家制造的化学物质往往足够小,可以口服,而且可以完整地被消化系统吸收。

这些药物一直是历史上最畅销和最受认可的药物,如立普妥(Lipitor)或百忧解(Prozac)。

但并非所有的现代药物都是人工合成的化学物质。

有些疾病是通过注射治疗性蛋白质来治疗的,由于蛋白质的大小和复杂性,这些蛋白质被称为大分子药物(large molecule medicines),例如,为糖尿病患者注射的胰岛素,这是一种通常由胰腺产生的糖调节蛋白质。

从历史上看,像这样的治疗蛋白质必须从天然来源中分离出来;就胰岛素而言,这些主要来源是猪和人的尸体。

然而,在20世纪80年代,重组DNA等技术的进步使科学家们有了想法,也许我们可以插入DNA指令,在细菌或中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovaries)等其他细胞系统中制造蛋白质 ,并诱导它们为我们制造治疗性蛋白质,如胰岛素。

1978年,位于旧金山南部的Genentech公司,在细菌中证明了人类胰岛素的产生,从而迎来了大分子药物的时代。如今,美国十大畅销药物中有七种是大分子药物。

我们现在正处于另一个关键的转折点,我们对什么是医学的观念再次发生转变。我们已经开始超越基于小分子和大分子的药物,转向编程药物(programing medicines),也可以称为是活体药物,主要形式有基因治疗、细胞工程和设计微生物。

这与我们传统的疗法概念大相径庭。大多数分子基础药物通过作用于细胞、DNA或微生物而产生治疗效果。在活体药物的情况下,细胞、DNA或微生物本身就是药物。

现在,编程药物的焦点将从药物的作用机制(药物如何发挥作用)转移到药物采取行动的机制(药物如何思考)。

这些新药本身就是生物,它们将能够感知疾病的存在; 知道遇到疾病时该怎么办; 将自己限制在疾病的部位; 以及在需要停止行动时终止行动。

A16Z合伙人:从药物发展史来看,“编程药物”将重构人类

如果我们要把编程生物学用于医学,需要从源头开始使用生物学自身使用的编程语言。

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