新药:大海捞针变得更小 - 彭博社
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重组胰岛素、EPO、TPA。这些畅销药物和其他六种生物技术药物去年共计创造了50亿美元的收入。它们还具有一个共同的生物特征:它们都是人类细胞自然分泌到体内的蛋白质的基因工程版本。分泌蛋白质是身体的主力军,传递细胞之间的信息,并在无数身体功能中发挥关键作用。它们也是新药中最受追捧的候选者之一。
研究人员曾花费一生寻找新的分泌蛋白质。但基因技术的进步使得几乎所有的分泌蛋白质在两年内都可能被发现。来自人类基因组科学(HGS)、千年(Millennium)和InCyte等基因猎手强国的科学家们正在积累包含数千种以前未知蛋白质的数据库。9月25日,位于马萨诸塞州剑桥的基因研究所(GI)宣布他们已经完善了一种生物技术,可以几乎分离出所有的分泌蛋白质。GI的高级科学家肯尼斯·A·雅各布斯(Kenneth A. Jacobs)表示,发现它们“曾经就像在大海捞针”。“现在,我们有一个单一的磁铁可以找到所有的针。”
GI表示,到目前为止,他们已经发现了大约5000个编码分泌蛋白质的基因。雅各布斯预测,在接下来的24个月内,公司将识别出几乎所有被认为编码分泌蛋白质的基因——大约是人体10万个基因中的1万个。
这项新技术建立在十年前的发现之上,即所有分泌蛋白质都有一个特征性的“尾巴”,使它们与其他蛋白质区分开来。基因猎手们是第一个利用这一点的。像HGS和InCyte这样的公司使用计算机扫描庞大的基因数据库,寻找与这个尾巴相对应的DNA片段。使用这一技术,HGS已经识别出5000种分泌蛋白质,并识别出六种可能用于治疗重大疾病的药物,首席执行官威廉·A·哈塞尔廷(William A. Haseltine)表示。该公司已申请了大量专利,并获得了两项专利——其中一项是针对一种阻止形成导致多发性硬化症和类风湿关节炎的炎症的白细胞的物质。
目标。GI希望Jacobs的技术能帮助它找到基因猎人可能会错过的分泌蛋白。该技术涉及使用经过特殊改造的酵母菌株,这些酵母只有在接触到编码分泌蛋白尾部的基因片段时才会生长。研究人员将来自各种组织的随机人类基因片段添加到培养皿中的改造酵母中。如果酵母生长,这些片段必须是分泌蛋白基因的一部分。研究人员随后可以生产该蛋白以供研究,作为可能的药物靶点。
GI表示,其技术生成的信息远远超过一家公司的消化能力。因此,它以适度的前期费用与主要竞争对手分享其分泌蛋白的目录。该费用为公司购买GI的蛋白样本。如果这些蛋白导致药物,它们同意与GI分享一半的利润。相比之下,HGS和其他基因组公司则将大部分数据保密,或将其出售给愿意支付高价的特定公司。
GI的酵母技术令人印象深刻,但公司从其分泌蛋白中获利并没有保证。首先,来自HGS等公司的竞争非常激烈。“对于他们将要发现的许多分子,[GI]会发现HGS已经拥有完整的专利,”Haseltine说。
此外,一些科学家认为大多数有用的分泌蛋白已经被发现,Vertex Pharmaceuticals的董事长Joshua Boger表示。剩余的蛋白可能具有非常特定且有限的活性,或者它们可能过于一般,以至于副作用会超过益处。在这两种情况下,它们都不是药物开发的良好候选者。
GI愿意冒这个险。该公司已经与基因泰克公司和奇龙公司签署了协议——这两家公司是生物技术行业的领导者。基因研究所主席加布里埃尔·施梅尔格表示,他正在与包括安进公司在内的16家公司进行谈判。“基因研究所的方法提供了数量的力量,”基因泰克的业务发展副总裁大卫·埃伯萨姆说。“如果你有大量的蛋白质,你就增加了获得‘命中’或找到可以导致药物的蛋白质的机会。”
麻省理工学院生物系主任、诺贝尔奖获得者菲利普·A·夏普表示,至少,GI的库将会发现给研究人员提供关于疾病如何运作的宝贵线索的蛋白质。近年来,遗传学家已经识别出许多与疾病相关的基因,这些基因编码蛋白质,但这些蛋白质本身不一定对药物有用。与肥胖相关的备受推崇的蛋白质瘦素,可能会或可能不会成为有用的药物。但它的发现使研究人员朝其他可能的抗肥胖药物方向迈进。
施梅尔格表示,他尚未确定如果GI的蛋白质仅作为研究工具而不是药物有用,GI将如何从其合作伙伴那里获得报酬。但GI、哈塞尔廷和其他人希望技术的进步将引发蛋白质作为疗法使用的复兴。“有些人认为治疗性蛋白质的时代已经结束,”哈塞尔廷说。但随着大量新蛋白质涌入该国一些最好的实验室,生物技术可能会看到另一波畅销产品。