药物发现如同攀岩Drug Discovery is Like Rock Climbing | by Prisha Bhavsar | Medium

环球医讯 / 创新药物来源:medium.com美国 - 英语2025-09-29 05:31:47 - 阅读时长2分钟 - 934字
药物发现过程恰似攀岩运动,研究者需在蛋白质表面精准寻找结合位点,如同攀岩者寻找岩点;小分子药物研发面临巨大挑战,单药平均耗资26亿美元且成功率极低,仅二十分之一能进入人体试验阶段;当前流程依赖高通量筛选和虚拟计算技术,但"死亡之谷"现象凸显了从体外实验到临床应用的转化瓶颈,人工智能正尝试优化靶点识别与化合物筛选环节以提升效率。
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药物发现如同攀岩

想象你正在攀岩。

你决定下一步抓握哪块岩石。

你根据岩石的排列方式以及各种凸起和裂缝来规划攀登路线。

你找到适合放置双脚的裂缝。

通过这个过程,你不断发现有助于攀登的着力点。

攀岩恰是靶向"小分子"药物发现的绝佳类比。若要对某种已被证实与疾病密切相关的靶向蛋白产生作用,药物必须首先与蛋白质表面结合。

这正是药物发现的用武之地——它指发现新候选药物的过程。

现在问你一个问题:若拥有26亿美元,你会作何选择?

对制药公司而言,答案是研发一种药物。

不是几种,不是数种……仅仅一种药物。

这是美国食品药品监督管理局(FDA)批准的每款药物的预估研发成本,令人难以置信。当前候选药物发现过程既耗时又昂贵。

当前流程如下:

第一步是寻找靶点,即人体内与特定疾病进程相关、可通过药物干预产生理想治疗效果的分子(通常是蛋白质)。

基因并非理想靶点,但其表达产物却是。蛋白质才是优质靶点。

前哈佛教授、现任诺华生物医学研究所(NIBR)所长的Jay Bradner医学博士解释道:蛋白质如同意大利面。它们因不同馅料而风味各异,且形态千变万化。优质药物恰似完美馅料——能精准嵌入"意面"结构,改变其风味,进而改善食用者(患者)的体验。正如某些意面更易填充,蛋白质的可作用性亦有差异。

"组学"技术通过分析四大分子群组的大规模数据集识别模式,但多数靶点搜索始于基因组学(DNA)。

当科学家锁定编码特定蛋白质的基因后,若尚无已知化学物质能与之相互作用,便可通过高通量筛选(HTS)快速测试数十万种化合物。为确定测试对象,药物化学家常采用"虚拟筛选"等计算技术,利用历史筛选数据预测有效分子。

化学化合物库随后接受与目标蛋白的相互作用检测,产生反应的化合物称为"命中物"。

"命中物"将被转化为药物,此阶段常被称为"死亡之谷"——它代表着体外培养皿与动物实验有效的药物,和真正适用于人体的药物之间的巨大鸿沟。

平均而言,仅二十分之一的药物能表现足够优异,得以进入FDA审批的复杂流程,这证明当前体系在成本与时间效率上存在严重缺陷。

【全文结束】

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