21世纪之初世界新药研究开发趋势
21世纪将是科学技术突飞猛进的时代,将是以科学技术为主要特征的推动产业迅速发展的新时代。医药工业是具有发展前途的高技术产业之一,也是高利润产业之一,国际间的竞争会愈加激烈。对世纪初期新药研究开发可能主要表现出以下特点:
1 合理药物设计的进一步应用、完善与发展 合理药物设计的目的是发现活性高、选择性强。副作用小的新药,21世纪将进一步应用这种新药设计方法,克服其目标过于专一化和微观化的缺点,重视人体内的制约和平衡因素,从而使其完善得到更快发展。
2 设计调控长期效应信号分子的药物 今天不少药物是与具有短期效应的经典神经递质(如去甲肾上腺素、多巴胺、乙酰胆碱、γ-氨基丁酸等)相互作用的化合物,虽然21世纪还会继续研究,但人们将更重视研究那些干扰与基因表达有关的,具有长期效应的信号分子药物。这些信号分子为:神经驮类、白细胞介素、第三信使和转录因子等。这些信号分子拮抗剂的研究,不仅可获得预防和治疗一些退行性和增生性(degenerative and peoliferative)慢性疾病(如老年性疾病 类风湿性关节炎等)的新药,而且有助于阐明神经肽类和免疫抑制剂等药物在神经传导以及在细胞相互作用方面的确切机制,为药物设计提供理论基础。
3 逆向分子药理学在新药研究中的应用 应用逆向分子药理学,建立孤儿受体筛选新药模型,是将克隆的孤儿受体在哺乳动物细胞中表达,并以此细胞为基础,应用功能分析法筛选配体,以此配体为标记物,筛选该孤儿受体的拮抗剂或激动剂,再研究它们的生物及药理效应。从而阐明了孤儿受体的功能,最后应用该受体研究新药。这种研究与传统的药理研究相比,具有一定的风险,但更具挑战性和机遇。
4 利用转率因动物——乳腺生物反应器来研制新药 采用DNA重组技术(基因工程),将一确定的重组外源基因导人到动物生殖细胞或早期胚胎细胞中,稳定地整合到其染色体上,通过受精卵或胚胎的基因转移,遗传给成熟的个体生殖细胞,并能正常表达又可遗传其后代的一类动物,称之为转基因动物。DNA重组技术是生物技术的重要内容,利用细菌基因工程和细胞基因工程表达的医药产品已达一百五十多种,其中有数十种已经生产。近年来利用转基因动物-乳腺生物反应器来研制药物是基因工程发展史上的又一新阶段,这种技术成本低、周期短、效益好,具有极大的潜力和广阔的前景,将成21对世纪生物技术研究开发领域最具生命力的热点之一。可以预料,在不长时间内将有更多的基因工程产品研制和生产出来,为人类提供新一代生物技术医药产品,为防治主要传染病、肿瘤和心脑血管疾病等作出贡献。
5 基因治疗药物的应用和发展 基因治疗是将具有正常功能的基因置换或替补缺陷基因,或使靶细胞形成三链构象等,阻断基因的异常表达,使新的遗传物质或调控遗传物质转移到患者个体细胞内,达到治疗的效果。基因治疗药物包括结构基因药物、反义核酸和核酸等。
基因治疗具有诱人的前景,它是在一个新的高度——分子水平上治疗疾病。虽然至今仍有许多理论和技术性的问题尚待解决,但可以预料,随着基础医药学和分子生物学等的进一步发展,一个新的基因治疗时代即将到来,未来的肿瘤、艾滋病、肝炎、心血管病、代谢性疾病的药物中,基因治疗药物将占有重要地位。
6 应用生物技术改进新工筛选方法和创建新药筛选模型 新药筛选方法和筛选模型是新药研究的重要环节,21世纪人们将应用生物技术培养专用实验动物,建立新的试验动物模型,如转基因动物用于心血管药理、病理和实验外科学研究;建立免疫缺隐型动物模型,用于免疫性疾病和抗肿瘤、抗感染药物的研究;还可以将致病基因导入胚胎,从而诱发出带有特殊病种的动物模型,供新药筛选和研究使用。
7 利用组合化学及其它资源获得更多新药 目前组合化学技术中应用得最多的构造砖块是氨基酸,以此合成小肽和多肽类化合物。21世纪初期,人们还会利用其它化学小分子作为砖块,合成具有各种功能基的多种结构类型的化合物,不断扩大组合化学的研究和应用范围;此外,应用新技术、新方法从天然产物,从含量极少的内源性活性物质,从海洋生物等均可获得结构新颖的先导化合物,为进一步研究开发提供新的源泉。
8 新药研究开发的新动向 社会的进步和发展使人们对生活质量有着更高的要求,增强机体功能的药物、针对病因而不仅是缓解症状的药物或能明显减少现有药物副作用的药物等将会受到人们的欢迎和重视。例如,手性药物由于效用好、毒副作用小的优点,受到普遍关注,已成为药物开发的新方向。1994-1996年世界批准上市的新药中,有一半为手性药物,预计21世纪初期上市的手性药物将达60%。
中药现代化走向世界是全国极为关注的热点,中药复方可能作为多靶点作用的药物,在征服一些重大疾病中,将发挥不可估量的作用,前景诱人。
提高药物的生物利用度,使其发挥最佳疗效,是新药研究开发中的重要课题,新型药物制剂是这方面的研究重点之一。21世纪的新剂型将是以高技术、新方法、新材料为支撑,综合利用生物、医学、化学、物理和电子研究成果的系统工程产品,药物以精确的速率、预定的时间、特定的部位在体内发挥治疗作用。新给药系统——结肠定位释药系统、脑给药系,统、智能型给药系统等,以及脉冲给药技术、超产技术、离子电渗技术、口服渗透泵技术及核技术等,将得到广泛的应用和发展。 (大庆油田总医院药剂科,董淑华)