大自然的药柜

从马来西亚植物茂密的丛林到加勒比海的珊瑚礁，科学家们正在全球范围内寻找治疗我们最棘手疾病的方法。 这种生物勘探工作非常繁琐——平均而言，在数千种测试的天然化合物中，只有一种显示出药物前景，而其中只有少数几种最终能上市。 然而，尽管失败的风险很高，研究人员仍在坚持不懈，因为他们认识到，凭借数百万年的经验，大自然是终极化学家。

事实上，目前使用的近一半人类药物最初都来源于天然资源。 最著名的例子也许是阿司匹林，它源于柳树的树皮和叶子中的一种化合物，后来于 1899 年开始由拜耳公司销售。 大约 50 年后，科学家们在长春花（右图）中发现了抗癌化合物，制药巨头礼来公司随后生产了该化合物，用于治疗白血病和霍奇金病。 其他著名的例子包括从太平洋紫杉树中分离出来的抗癌药物紫杉醇，以及基于非洲锯鳞蝰蛇毒液的抗凝血剂阿加曲酶。

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今天，许多其他取自大自然药柜的化合物也显示出前景（见侧边栏）。 并且由于有数千种物种尚未被挖掘出它们的化学药剂，因此很容易将生物勘探者比作糖果店里贪婪的孩子。 但事实上，这些甜蜜的回报有时会付出巨大的代价。 研究人员越来越多地发现自己与世界许多地方的传统治疗师发生冲突，这些治疗师长期以来一直利用动植物来治疗各种疾病，也与大自然本身发生冲突，大自然通常不会在没有生态后果的情况下交出任何东西。

然而，毫无疑问，我们需要新的药物来对抗艾滋病、阿尔茨海默病和其他疾病。 此外，研究人员面临着越来越大的压力，需要找到化合物来替代那些已经变得不那么有效的化合物。 例如，随着细菌耐药性的上升，世界迫切需要新的抗生素。 抗癌药物也是如此，随着时间的推移，它们可能会在患者体内失去效力。 而大自然可能仍然是寻找此类救命化合物的最佳场所。

地球上大约有 1000 万个物种，科学家们如何确定哪些物种含有潜在的万能药？ 在许多情况下，他们正在进行随机筛选——这个过程平均每分析 20,000 个样本才能产生一种有用的药物。 但其他研究人员采用了不同的策略，尽可能咨询当地土著居民。 据国际保护组织称，研究表明，当地人识别出的植物实际上比随机采集的同类植物更有可能具有药物潜力，可能性高达 60%。

最近，植物和固着或移动缓慢的海洋无脊椎动物，如海绵、珊瑚和海蛞蝓，引起了特别的关注，因为对于这些生物来说，逃离捕食者不是一种选择。 相反，它们有化学防御机制。 稍微调整一下，它们产生的强效毒素——以及某些毒蛇、青蛙和陆地无脊椎动物产生的毒素——实际上可以拯救生命。

当然，锁定有前景的化合物只是第一步。 在从中开发药物之前，必须建立该化合物的可再生资源。 这项任务构成了一个巨大的障碍。 因为这些化合物通常来自稀有或生长缓慢的生物，或者以微量产生，所以以足够的量收获源生物可能是不现实的。

为了解决这个问题，研究人员通常尝试合成衍生物。 但有时合成被证明是不可能的，或者是不经济的，例如 Ecteinascidin-743 的情况，这是一种目前正在临床试验中的抗癌化合物，它来自一种叫做海鞘的生物。 加利福尼亚州卡尔斯巴德市 CalBioMarine Technologies 公司的科学家们开发了一种人工养殖这种动物的方法，甚至创造了一种人工版本的红树林根系，它在野外就附着在红树林根系上。 在其他情况下，简单地培养来自源生物的细胞就足够了。

一旦开发出来，这些药物，与所有拟议的药物一样，必须通过一系列严格的测试，评估其在动物和人类中的安全性和有效性。 这一步也会付出代价，尤其是对于初创公司而言。 以 Shaman Pharmaceuticals 公司为例，这是一家曾经很有前途的公司，其产品有望治疗慢性腹泻患者。 他们的药物 Provir——源自亚马逊地区常见的巴豆树的树液——在两年的临床试验中表现出色，以至于 FDA 授予其快速通道资格，仅需进行一项最终的 III 期试验，而不是两项。 然而，当 FDA 后来决定要求进行第二次 III 期试验时，Shaman 公司负担不起。 今天，该公司销售膳食补充剂。

除了研究本身带来的困难之外，寻找天然奇迹药物的科学家和制药公司还面临着严峻的伦理困境。 例如，在巴西，官员们对科学界对植物样本的需求可能导致植物走私表示担忧。 世界各地的土著群体担心，在竞相为大自然的百万美元分子申请专利的过程中，科学正在窃取他们的知识产权。

事实上，根据今年早些时候发表在《亚特兰大宪法报》上的一份报告，即使是一个旨在与当地土著人民——墨西哥恰帕斯州的玛雅人——分享未来利润的项目也已经失败，原因是就植物、民间知识以及合作可能产生的任何药物的商业权利归属问题存在分歧。

其他旨在确保这些通常较贫穷的国家从生物勘探者的访问中受益的努力取得了更令人欣慰的结果。 例如，在南美洲的苏里南，百时美施贵宝公司、来自密苏里植物园、弗吉尼亚理工学院和国际保护组织的科学家和环保主义者帮助建立了一个四百万英亩的保护区。 国际保护组织还积极帮助马达加斯加和印度尼西亚政府制定旨在维护国家对其生物资源主权的政策。

过去十年的生物勘探尚未发现重磅药物，但许多天然来源的药物正在人体试验中进行评估。 这些化合物包括从泰国眼镜蛇毒液中提取的 Immunokine，它可能有效对抗多发性硬化症，以及从马来西亚植物中提取的抗 HIV 药物 calanolide A。 从热带海洋芋螺中提取的强效止痛药 Ziconotide 已经取得了特别大的进展，正在等待 FDA 的批准。 一旦获得批准，Ziconotide 将成为首个基于海洋生物的药物。

然而，在许多情况下，可能含有治疗生物的环境正在遭到破坏。 据估计，已筛选出药用特性的物种数量仅为 1%，但每年仍有超过 3000 万英亩的热带森林消失。 人类活动也在对海洋造成损害，形式包括污染和过度捕捞。 如此大规模地破坏我们星球复杂的生态系统无疑会反噬我们——如果仅仅因为每失去一个物种，大自然就会带走可能救命的化学配方进入坟墓。