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海洋医学已经成为国际医学领域的一个热点。

人们的视野

不久前,由中国海洋大学、中国科学院上海药物研究所和上海绿谷制药有限公司联合开发的治疗阿尔茨海默病的新药甘露寡糖二酸(GV-971)成功完成了三期临床试验,为新药开发迈出了关键的一步。该药物是从海藻中提取的海洋寡糖分子,其新颖的作用方式和独特的多靶点作用特性为阿尔茨海默病药物的研发开辟了新的途径。

像GV-971这样的海洋药物有什么优势?发展前景如何?记者采访了相关专家。

中国海洋生物医药产业增加值从2005年的17亿元增加到2015年的302亿元

海洋约占地球表面积的71%,是一个巨大的生物资源池。基于海洋生物和海洋矿物中的活性成分开发的药物是海洋药物。中国海洋大学学术委员会主任、青岛海洋科学技术国家实验室主任关华石院士表示,目前公认和开发的海洋药物主要来自海洋生物资源。

人类主要生活在陆地上,开发的药物主要来自陆地,但如果使用越多,可能会产生耐药性。因此,人们把注意力转向广阔而深邃的海洋。

除了足够新,海洋药物仍然是“奇怪的”。关华时认为,深海生物为了适应深海环境中的生存、繁殖和防御活动,进化出了独特的基因,这些基因耐寒、耐热、耐高压,能够生产出结构独特、活性显著的海洋天然产物。它们为现代创新药物研发提供了重要的结构信息,也是发现用于人类主要疾病如肿瘤、心脑血管疾病、免疫疾病和神经系统疾病的药物先导化合物的重要来源。

向大海也能要“药”(关注)

中国海洋大学的于光利教授说,半个多世纪以来,世界上已有13种创新海洋药物被批准上市,关华时院士于1985年开发并上市的第一种海洋新药pss就是其中之一。进入21世纪后,海洋药物的开发和营销速度明显加快。在过去的十年中,美国的fda或欧盟的emea已经批准了八种海洋药物上市。到2016年,全球海洋药物市场已达到86亿美元,成为发展蓝色经济的重要一极。

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据了解,世界各国,特别是美国、日本和欧盟,都制定了相应的计划,并投入巨资开发海洋生物资源。海洋药物已成为国际医药领域的热点。

中国科学院海洋研究所研究员施大勇告诉记者,1979年,中国首次举办了海洋药物开发研讨会,标志着中国海洋药物开发研究受到了全国的重视。1996年,海洋药物的开发被列入国家863发展计划,标志着以海洋活性物质和海洋药物资源开发利用为核心的海洋生物医药等海洋战略性新兴产业成为下一阶段海洋产业发展的趋势。

“目前,新的海洋糖类如海藻酸钠和糖酯以及数十种海洋保健产品已被国家批准上市。十年来,中国海洋生物医药取得了长足发展,产业增加值从2005年的17亿元增长到2015年的302亿元,增长十倍以上。”石大勇说道。

任何环节的任何问题都会使新药“死亡”

向大海要“药”并不容易。

史大勇说,首先,取样很困难。“医药”的第一步是从海洋中获取海洋天然产物。海洋生物活性物质的结构特殊而复杂,含量极低。这需要深海设备的支持,这对任何国家来说都是一项巨大的投资。其次,很难培养。从海洋中收集生物资源后,这只是第一步。有必要充分模拟陆地上的海洋环境,培养生物并继续研究。

“研发再次变得困难。从化合物到活性化合物、先导化合物和候选药物,市场上的药物最终通过一期、二期和三期临床试验形成。如果这一链条中的任何一个环节出现问题,这些新药就会死亡。”自然资源部第三海洋研究所研究员杨贤文表示,如果没有企业的参与,仅靠高校和科研机构很难开发出新药。

尽管困难重重,中国的研究人员和制药公司为开发海洋药物进行了不懈的努力,并取得了一定的成果。自然资源部第三海洋研究所、中国科学院海洋研究所、中国海洋大学和中山大学等科研机构和大学都是海洋药物开发的重要力量。

杨贤文的团队依托世界最大的深海微生物资源库——中国海洋微生物菌种保藏管理中心(mccc),正在对其中储存的2万多种深海微生物进行研究。通过与厦门一家制药公司的合作,从深海微生物中发现了抗肿瘤先导化合物,用于治疗肝癌和宫颈癌等五种癌症。目前,他们已经完成了700多株微生物的发掘,并发现了一种具有良好开发和应用潜力的先导化合物。

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施大勇的研究小组正在努力治疗糖尿病。蛋白酪氨酸磷酸酶1b(ptp1b)是胰岛素信号转导途径中的重要负调节因子,已成为治疗2型糖尿病的一个有吸引力的靶点。“我们开展了13种海藻活性成分的分离、鉴定和结构优化研究,构建了溴代化合物生物活性信息库。”施大勇说,他们在酶水平和细胞水平上筛选了溴化合物库,发现了12种具有强ptp1b抑制活性的化合物。其中,以天然溴化物bpn为前体进行结构修饰得到的化合物“Hapono”不仅结构新颖,而且对ptp1b具有较强的抑制活性,可用于治疗2型糖尿病和肥胖症。

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于光利的研究小组正在努力开发海洋糖类药物。“通过分析国内外开发和销售的海洋药物的结构特征,不难发现糖基药物占很大比例。最近,由中国海洋大学和其他三个单位联合研制成功的抗阿尔茨海默病新药GV-971,也是一种海洋糖类药物。”于光利说道。

加强基础研究,加快产学研合作

近年来,我国海洋生物医药产业发展迅速,但与发达国家相比仍有很大差距。

首先,海洋生物的基础研究需要改进。我国海洋生物化学、生物学、生态学和药理学的基础理论研究还比较薄弱。“国内海洋药物研究大多停留在初级代谢物的研发阶段。它应重视海洋生物的基础研究、跨学科研究,并注重开发具有重要生理活性和药物前景的新型药物先导化合物。”石大勇说道。

第二,加强科研投入,拓宽企业融资渠道。众所周知,中国每年的海洋药物研发支出与发达国家相比存在很大差距。目前,我国海洋生物医药产品企业主要是中小企业,大多处于起步和成长阶段,实力较弱,普遍存在融资困难、R&D投资严重不足等问题。“在世界范围内开发一种新药通常需要筛选大约8000种化合物,这需要10年以上的时间,花费超过10亿美元。”史大勇认为,相关部门应重视海洋药物的研发,企业、风险投资和银行业金融机构应加大投入。

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同时,需要加强产学研合作。无论是项目立项、投资、药物开发、销售推广,企业都应该是海洋药物研发的主体。目前,我国海洋生物医学的大部分研究工作是由大学和科研机构完成的。杨宪文认为,我国一些有发展前途的海洋药物研发项目有着良好的科研基础,但由于缺乏必要的工程研究和中试规模,这些项目无法转化。施大勇认为,高校和科研院所拥有科技发展的实力,但它们对市场的敏感度往往不如企业,因此应该加快产学研合作,把好的成果转化为新药。

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关华石建议在全国范围内形成一个互利共赢的海洋药物开发合作机制。例如,“蓝色医学图书馆”科学计划的实施,将汇聚中国最优秀的海洋科研力量,加强工程和产业发展平台建设,让顶尖团队联合起来进行协同创新,从而形成海洋医学发展的整个链条。

《人民日报》(2018年7月27日,第18版)

来源:搜狐微门户

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