
每一種解藥的誕生,都是人類不放棄的證明!
從疾病的發生,到解藥的出現,是一條漫長而曲折的道路,過程中不僅需要直覺式的靈光乍現,更需要想像力、橫向思考,並集眾人智慧與技術,以及基礎研究的好奇心,和解決問題的創意與毅力。
由專家講述的非凡故事
八種藥物,八則充滿希望的真實科研探險
本書作者為傑出醫師,長期任職於醫藥產業。他透過八則故事,述說現代醫藥如何研發,以及如何改變生命。癌症、新冠、愛滋、肌肉萎縮症……一場又一場的藥物研發冒險,讓讀者從中認識疾症的成因與解方。病患與研究者對希望的真實追求,更讓每一則故事讀來振奮人心,猶如「羅倫佐的油」。
對於有志從醫的學子,包博士提供的洞見值得借鏡;對於有願理解醫藥奧祕的大眾,這是打開藥廠堂奧之門、理解藥物如何治病的少見科普之作。
內容節錄
《解藥:改變生命的八種創新藥物》
前言 為了父親、也為了下一代
巴西蝮蛇是致命的掠食動物。長久以來,在巴西東南部從業的農民,一直遭受巴西蝮蛇的危害,因為此處是牠們的自然棲地。幾世紀以來,許多人親眼目睹過這種蛇類毒液的可怕威力,任何人只要被咬上一口,就會當場倒下。由於毒性強大,當地原住民會把巴西蝮蛇的毒液塗在箭頭上,獵物只要中箭,便會失去行動力。
巴西藥理學家羅沙席爾瓦(Maurício Rocha e Silva)其實早在1940 年代,就對響尾蛇屬的蝮蛇產生興趣。當時正值二戰期間,在世界大部分地區都陷入戰火之際,羅沙席爾瓦則在聖保羅的生物研究所研究循環休克(circulatory shock)。他的團隊試圖了解蛇毒的毒理學,解釋毒液對人體的作用。
1948 年,羅沙席爾瓦團隊發現一種未知的胜肽(為短鏈胺基酸,是蛋白質的組成成分),對動物施加蝮蛇的毒液後,血漿中這種胜肽的濃度會跟著升高。這種神祕的分子會導致血管擴張,一旦受害者遭蝮蛇咬傷,血壓就會下降,有時甚至導致災難性的後果。當血壓不足以驅動血流,重要的肌肉、神經和腦細胞就會缺氧。羅沙席爾瓦團隊將這種造成嚴重破壞的奇怪胜肽稱為緩激肽(bradykinin)。
這一年,傑出的巴西醫師費雷拉(Sérgio Ferreira)還只有14 歲。費雷拉在聖保羅州長大,原本的志向是成為精神科醫師,因此申請就讀醫學院。但考慮到這份夢想工作將面對的現實,他改變了主意:「在巴西,精神病的公共照護條件相當差,所以我決定當個科學家。」於是他後來加入了羅沙席爾瓦的實驗室,開始研究蝮蛇毒液和緩激肽。
1964 年,正在進行博士研究的費雷拉,發現蝮蛇毒液中含有一種物質,可讓緩激肽的活性變得更強,稱之為緩激肽增強因子。蝮蛇之所以致命,是因為牠的毒液會破壞人體內負責調節血壓的重要分子系統。不過真正的醫學突破,要等到費雷拉搬到倫敦後才出現。他那時加入另一位傑出藥理學家范恩(John Vane)的實驗室,並且帶了一瓶蝮蛇的緩激肽增強因子前往英國。
范恩是俄羅斯移民第三代,自稱信奉「實驗主義」。「12歲那年,」他寫道:「我父母在聖誕節送我一套化學試劑組,很快的,我對做實驗著迷不已。」他的第一次實驗使用了本生燈,瓦斯來自他母親的瓦斯爐,最後引發「一場涉及硫化氫(有毒的腐蝕性氣體)的小爆炸」,毀了廚房新粉刷的牆壁。於是這位早熟的年輕科學家,被趕到一間棚屋。
范恩對高血壓很感興趣,這是世界各地的重大死因。高血壓是造成中風、心臟病、心臟衰竭和腎衰竭的主要因素,當時有數百萬人,因為無法可靠的控制血壓而面臨過早死亡的風險。人體必須能夠根據身體的活動調升或調降血壓,我們有一套複雜的生理機制和備援控制系統,可將血壓保持在適當範圍。當費雷拉加入實驗室時,范恩團隊正忙著尋找血壓控制系統的關鍵。其中一種關鍵成分是血管收縮素II,這是一種會導致血管壓力上升的胜肽。製造這種胜肽,得使用一種稱為血管收縮素轉化酶的酵素。
「費雷拉帶來這個……棕色黏液,」巴赫勒(Mick Bakhle)在2016 年接受採訪時笑著回憶。當時,巴赫勒也是范恩研究團隊的一員,那時的任務正是研究血管收縮素轉化酶。得知蝮蛇毒液對血壓的影響後,范恩在1970 年,讓巴赫勒測試費雷拉的緩激肽增強因子對血管收縮素轉化酶的影響。「這種棕色黏液不是很好操作,但我們確實做了測試,結果大吃一驚……」
范恩實驗室證實費雷拉的棕色黏液,可以抑制血管收縮素轉化酶。在當時,這是備受矚目的大發現,證實南美洲的蛇毒萃取物,可以讓血壓上升胜肽的生成酶關閉。少了血管收縮素轉化酶,就無法生成血管收縮素II;沒有血管收縮素II,可能就沒有高血壓的問題。
當時還有一個發現:血管收縮素轉化酶會使緩激肽失去活性,這意味著如果沒有這種酵素,緩激肽會繼續作用,使血壓降得更低。這項發現可說是毒蛇之謎的最後一塊拼圖。范恩立即意識到,蝮蛇毒液抑制血管收縮素轉化酶在醫學上的意義。但他也明白,儘管費雷拉的蛇毒胜肽很有效,卻是糟糕的降血壓藥。因為高血壓是慢性病,需要長期、有時甚至是長達一生的定期治療。除非透過口服,否則大多數人很難重複用藥。
偏偏緩激肽增強因子無法製成口服錠,因為這種分子的結構相當脆弱,會在胃中直接分解,無法送達血液。想使用它,只能仿效毒蛇使用毒液的方式,也就是直接注射。但世界需要的,是一種能夠通過人體的消化系統、經由腸道完全吸收到血液的藥丸,可用來抑制血管收縮素轉化酶,以治療高血壓。
這種如珍珠般寶貴的藥物,超出了學術實驗室的能力。不過范恩當時也擔任美國施貴寶(Squibb)製藥公司的顧問,他向公司提案製作血管收縮素轉化酶抑制劑,認為是相當有潛力的研發方向。施貴寶藥廠的兩位化學家庫許曼(Dave Cushman)和翁德蒂(Miguel Ondetti)接下范恩遞出的棒子,為費雷拉的蝮蛇胜肽繪製了分子結構圖,並開始設計結構類似、但更強韌的化學分子。經過長年研究,經歷多次挫折後,他們最終成功了,發明的藥物命名為卡托普利(captopril),於1981 年獲得美國食品藥物管理局的核准,成為第一種可靠且安全的高血壓藥物。
乍看之下,卡托普利似乎相當普通,由常見的成分組成,有9 個碳原子、15 個氫、3 個氧、1 個硫和1 個氮,僅此而已。然而,卡托普利堪稱20 世紀的一大創新,絕對能與科學界的其他發現媲美。飛機打開世界的大門;半導體和網路迎來數位時代;但卡托普利和隨後出現的其他血管收縮素轉換酶抑制劑,讓數百萬人延長了壽命。



