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药物发现新范式:探索星空浩渺之路

时间:2023-05-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:基础科学推动下的医药革命,药物发现更依赖原始创新资源的珠联璧合。当药物研发归源于“生命真理”,医药从“小分子化学药”向“大分子生物药”演进。一系列“硬核创新”的实现,必须依托工程学、信息科学、纳米技术、自动化、大数据、人工智能等的“硬核支持”。

药物发现新范式:探索星空浩渺之路

基础科学推动下的医药革命,药物发现更依赖原始创新资源的珠联璧合。生命科学生物技术的诞生与发展将医药领域带入了新纪元:从1953年DNA双分子螺旋结构的提出到1973年重组DNA技术的发现,再到当今如火如荼的“生命科学+物理科学+工程学”汇聚的第三次生物技术革命,人类逐步解锁了生命密码,也打开了分子与细胞运作的奥秘。对于医药研发,我们不再是蒙着眼睛实验小分子化合物“碰运气”的门外汉,而是可以透过生命密码的真理之眼,从病因、靶点、药理机制的方方面面还原、寻找药物“真相”的探索者[4]

当药物研发归源于“生命真理”,医药从“小分子化学药”向“大分子生物药”演进。对于生物药研发,每一类都涉及生命科学领域的“硬核创新”:基因工程、杂交瘤技术、免疫学、分子生物学等的突破实现了抗体类药物在多临床领域的应用;反向遗传、合成肽、基因工程等各类疫苗研发如火如荼;依赖RNA修饰及运载体开发等技术的突破,核酸/基因治疗药物逐步破冰;人类基因组、蛋白组计划的实施带来了蛋白类治疗药物的广泛应用;关于DC细胞、NK细胞到T细胞的科学研究,促使细胞治疗药物上市,成为癌症治疗的新福音……[5]

当然,化学药领域同样迎来了创新策源革命:分子生物学的突破为依托生物靶点的化学合成药物研发奠定了基础,药理学与新化合物的合成相互推动促使药物向更具针对性和专一性的方向发展……[6](www.xing528.com)

这些创新革新的实现,绝非某个单一学科的一枝独秀,也不仅仅是生命科学多个细分领域的交叉融合。基于基因和分子生物学的药物发现依托海量的测序,更智能高效的药物设计、合成、筛选,远远超越了传统单一学科团队“人力研发”的能力边界;基因库、化学分子库的建立,靶向测序分析,高通量筛选……一系列“硬核创新”的实现,必须依托工程学、信息科学纳米技术、自动化、大数据、人工智能等的“硬核支持”。例如,CADD(计算机辅助药物设计)极大促进了先导化合物的发现和优化、AI与药物研发相结合应用于发掘药物靶点、挖掘候选药物等多个方面。一个新星药物雏形的升起是多学科相互配合的精密试验,是跨领域共同突破的齐力托举。

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