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“向海問藥”蘊含潛力,難度幾何?
專家建議加強全鏈條支持,善用人工智能等新技術提質增效
2024-09-18 記者 徐弘毅 馬曉澄 曾德金 廣州報道 來源:經濟參考報

  海洋中孕育豐富的藥用資源,近年來已成為全球關注領域。

  新華社新華健康記者近日調研了解到,我國海洋天然産物資源豐富,發現量居全球前列,面對海洋藥物研發技術難度大、成本高、周期長等特點,海洋藥物業界亟待産學研用加強協同。專家建議加強全鏈條支持,善用人工智能等新技術提質增效,帶動海洋藥用生物資源相關産業發展。

  “向海問藥”正當時

  當前全球海洋藥物研發持續升溫,我國相關資源稟賦豐富、發現量大,但創新藥物研發起步晚,産業轉化推進有限,尚有大量研究停留在前期階段。

  廣東藥科大學海洋藥學專業負責人原麗紅説,海洋生物資源豐富,約佔生物總量87%,有資料記載的140萬種海洋生物,進行系統研究的只有6000多種,不足0.5%。目前各國研究人員從海洋生物中發現4萬多個化合物,因其具有結構獨特、活性多樣、作用強等特點,約70%具備藥物研發潛力,其成藥性約是陸源生物的6倍。

  目前,全球原研上市的海洋藥物以美國最多,德國、日本、西班牙等國也紛紛推出新藥。受訪專家&&,海洋生物資源已成為各國創新發展的戰略資源,海洋創新藥物研發是國際新藥研發的熱點。

  原麗紅説,我國有數千年海洋生物藥用歷史,但海洋生物活性物質研究與藥物研發起步較晚,目前國內業界主要以仿製為主。據不完全統計,目前全球已批准約20個海洋藥物上市,主要用於抗腫瘤、抗病毒、抗菌、鎮痛等領域,中國自主研發的有2種,分別是抑制缺血性腦血管疾病的“藻酸雙酯鈉片(PPS)”、治療阿爾茨海默病藥物“甘露特納(GV-971)”,此外,我國自主研發、用於治療高血脂的 “甘糖酯片”和護肝藥物“海麒疏肝膠囊”在國內上市。

  據原麗紅介紹,有資料表明,我國當前進入臨床前研究的海洋新藥59個,其中Ⅰ期臨床43個、Ⅱ期臨床14個、Ⅲ期臨床2個。

  中國科學院南海海洋研究所研究員周雪峰&&,我國海洋天然産物的發現處於國際領先水平,但是處於新藥研發管線,即臨床前研究和臨床試驗的海洋來源候選藥物嚴重滯後。

  原麗紅介紹,自2000年以來,我國海洋活性物質篩選與評價技術體系快速發展,全球發現4萬多個化合物中有1萬多個為中國學者最先發現,中國海洋天然産物發現量居全球第一,但是多以論文或專利為主,新藥研發較少。

2023年10月19日,廣東藥科大學開展海洋藥學專業新生入學教育和勞動教育實踐課,帶領學生觀察、認識海洋藥用生物標本。 資料照片

  海洋藥物研發難在哪

  受訪專家&&,海洋藥物研發面臨開發難度大、周期長、成本高等挑戰,産學研用協作亟待形成合力。同時,專業人才短缺也是當前制約新藥研發的瓶頸之一。

  海洋生物活性物質含量低是研發難度大的重要原因之一。周雪峰&&,一方面,海洋生物次級代謝産物組分複雜,活性化合物産量往往很低。由於海洋生態保護和規模化採集受限,大多數天然來源活性化合物難以提供足夠量進行成藥性評價;另一方面,許多結構明確,活性顯著的化合物,具有較大的細胞毒活性或者成藥性低,需要對其進行改造以提高其成藥性,但是海洋天然産物往往結構十分複雜,化學改造及全合成難度大。

  周雪峰説,目前可培養的海洋微生物不到微生物總數的1%,同時實驗室常規培養模式下,微生物中絕大多數次級代謝産物生物合成基因處於沉默狀態。此外,目前缺乏高效和具有普適性的海洋微生物活性次級代謝産物激活策略。

  此外,海洋藥物研發周期長,投入成本高。原麗紅説,一種藥物的研發需要經歷活性物質篩選、作用機理研究、藥效/毒理學/藥代動力學評價、臨床前研究、審批、上市等環節,一般需要經歷十幾年甚至幾十年的時間、數十億的投入,並且失敗多於成功,一般的科研團隊和企業無法承擔長期鉅額投入。

  據原麗紅介紹,國內研究團隊對某一海洋活性物質研究通常止步於細胞水平或動物水平上,再往後的新藥臨床前、臨床試驗難以推進。難點在於:一是審批周期長;二是缺少科研資金。對於企業而言,當前研究距離成藥還相差很遠,企業投資臨床前研究的風險太高。她説,“大部分都是專利、文章發表就告一段落,只有少部分科研成果能夠進行轉讓。”另一邊,企業則以生産仿製藥為主。

  原麗紅説,海洋藥物研發是一項複雜系統的工程,前期投資大、風險高,需要生物技術企業、研究機構、制藥公司合作並投資,當前國內企業和科研院所的合作以少數頭部單位“強強聯合”為主,一般高校、研究所主要從事基礎研究,國內科研力量總體較為分散。

  當前國內僅中國藥科大學、廣東藥科大學、寧波大學、海南醫科大學、廈門醫學院、廣東醫科大學等6所高校開設海洋藥學專業,其中僅中國藥科大學海洋藥學專業為本、碩、博招生,其餘均為本科招生專業;每年為國家輸送海洋藥學專業人才不足200人。原麗紅還&&,海洋藥學人才培養還缺乏系統專業的教材,課程體系尚待健全,並且科研機構與高校協同不足,學生實踐和實訓環節相對較弱,專業社會認知度低。

  加強全鏈條支持

  專家建議加強我國海洋藥物研發部署,充分激活全鏈條研發動力、潛力,促進海洋藥用生物資源周邊産業共同發展,利用人工智能等新技術提升研發效率。

  中國科學院南海海洋研究所研究員馬俊英等專家建議,對藥物研發全鏈條、各階段技術創新研究加大支持力度,開發潛力分子高效挖掘技術,利用生物合成和合成生物學技術變革新穎藥物分子發現方式和供給途徑,遴選更多的海洋藥物先導化合物進行規模化製備和成藥性評價研究;推動更多海洋候選藥物進入臨床試驗,提高海洋創新藥物研發速度。此外,也應該加大對海洋中藥的研發投入,推動海洋中藥發展。

  原麗紅認為,在大力發展海洋醫藥産業的同時,應推動海洋藥用生物養殖産業的發展。與海洋創新藥物研發相比,海洋藥用生物功能性産品的研發周期短、成本低、見效快,是推動海洋經濟快速發展的重要力量。同時,海洋藥物、海洋藥用生物功能性産品等高附加值産業的發展,不僅滿足人們健康生活的需求,還可以促進海洋藥用生物養殖産業的發展,三者互為基礎、相互促進,應共同發展。

  受訪專家&&,特殊的海洋生境造就海洋生物或微生物來源的天然産物具有結構新穎、活性多樣和機制獨特的特點,海洋藥物研發除了關注抗癌、抗菌、抗病毒、消炎鎮痛領域,還可以布局消化系統、心腦血管、中樞神經失調改善或調節的藥物研發。

  海洋藥物先導物往往結構複雜,較難通過化學全合成解決藥源。馬俊英建議,人工智能(AI)或機器學習(ML)將全鏈條式地助力海洋藥物研發,生物合成和合成生物學技術將為藥物分子的高效改造和可持續供給提供新途徑,並最終為海洋藥物的研發帶來新的機遇。

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