寻觅减缓疾病传达和医治感染症状的方法,需求全面立异和全方位协作。
尽管乙肝疫苗十分有用,但全球协作项目正在火急寻觅治好乙肝的方法。来历:XINHUA/SHUTTERSTOCK
以前一个世纪,人类与盛行症的奋斗取得了巨大开展:抗生素的发现和以此为基础的各种疗法相继问世;疫苗技能的行进和天花的根除;抗病毒药物让艾滋病(HIV)从“只能等死”变成了一种可控的缓慢盛行症,等等。
但是,这场持久战远未成功。2019年,世界卫生安排(World Health Organization)报告,全球四分之一的逝世病例源于盛行症。盛行症也是全球儿童逝世的主要原因。低收入国家的状况更为严峻,那里的大部分逝世都是由盛行症所形成的。
威尔·康奈尔医学中心的微生物学家Carl Nathan说,抗生素“在有些当地被乱用,而在地球上大多数当地却求过于供,尤其是新式抗生素”。反疫苗运动正在拉低许多国家的疫苗接种量。悉数这些趋势都在摧残来之不易的行进。
2015年至2020年,天然指数中的盛行症论文增加了75.5%。其间,因COVID-19相关研讨激增,2019-2020年的盛行症论文增幅达53.6%,让冠状病毒一跃成为除HIV/AIDS外,天然指数在2020年倒数6年里相关论文最多的研讨主题。天然指数中的盛行症论文在悉数论文中的占比从2019年的2.5%上升至2020年的3.7%。
2000年至2017年,世界前20大经济体在盛行症研讨上的投入挨近1050亿美元。但《柳叶刀 - 全球健康》(The Lancet Global Health)上的一项分析闪现,自2007年后,逐年支出实践上在递减,并且特定疾病获得的研讨资金与这些疾病的全球担负有时不成比例(M. G. Head et al. Lancet Glob. Health 8, e1295 - e1304; 2020)。尽管COVID-19招引了全球目光,它却阻挡了其他盛行症的研讨脚步,例如结核病和脊髓灰质炎。现在尚不清楚当下对COVID-19的重视能否毕竟为其他盛行症研讨带来长期获益。
研讨者认为,未来的盛行症防控局势将会十分复杂。它需求咱们建立跨学科和跨国家的协作网络,需求科学家和企业从竞争对手变成协作伙伴,还需求跨越生物科学的视角。
友方防护
传统观点认为,感染进程是两个主体的博弈进程:致病微生物和人体。但研讨者逐渐认识到,这个进程中还有一个“第三者”,那就是生活在人体内巨大的微生物群,特别是呼吸系统、女人生殖道和消化系统中的微生物群。
在名为定植抗力(colonization resistance)的现象中,为阻遏病原体定植,统称为微生物组或微生物群的共生微生物会促进宿主的免疫防护,不让侵略病原体攫取食物等资源,但其间机制仍未彻底说明。
本年早些时候,加拿大的研讨人员报告称,禁食能够改动小鼠肠道微生物组,然后阻遏沙门氏菌(Salmonella enterica)这种常见的食源性致病菌在小鼠消化道中定植(F. A. Graef et al. PLoS Pathog. 17, e1009719; 2021)。
该研讨的带头人Bruce Vallance说:“微生物组可能是人体防护肠道致病菌的最有用方法。”Vallance是加拿大英属哥伦比亚大学的儿科胃肠病学家,他的团队发现,缺少肠道微生物的小鼠无法抵挡沙门氏菌感染。
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进一步了解这类机制,不只要助于咱们应对霍乱等腹泻病,还有助于发现新的防备和医治战略,应对那些通常被认为不具传染性的缓慢病,如肠易激综合征。
但相对盛行症来说,微生物组仍是个比较新的研讨领域,对于有害病原体和有益菌的研讨资助很大程度上是兵分两路,因而协作起来很难。Vallance说:“假设你想两者统筹,资助安排会说你不行专注。”他进行的这项沙门氏菌研讨靠的是其他研讨剩余的经费,他说,为了翻开一些假设性的研讨或跨学科研讨,研讨人员常常只能这么做。
拼合碎片
澳大利亚墨尔本大学的病毒学家Peter Revill说,就乙肝而言,阶段性成功反而阻止了进一步的翻开。天然指数闪现,墨尔本大学宣告的盛行症论文数居澳大利亚各大学之首。“这其实是观念的问题,”Revill说,“人们的观念是乙肝已经有疫苗,能医治了。”
缓慢乙肝感染会引发致命的肝癌和肝衰竭。尽管乙肝疫苗能有用阻断主要传达途径——临产时的母婴传达,但它对那些已经感染的人并没有用。现在的医治药物有必要终身每日服用,而患者仍有患上致命肝癌的危险。
乙肝病毒导致的肝癌占悉数肝癌的40%,每年形成全球近100万人逝世,但乙肝的论文数在天然指数中仅排第17位。全球的缓慢乙肝患者约为丙肝患者的5倍,但在以前十年里,美国国立卫生研讨院对丙肝研讨的资助却是乙肝的两倍。丙肝论文数在天然指数的盛行症排名中位列第12位。
乙肝病毒(HBV)的生命周期非常复杂,直到最近几年,相关研讨一向“很碎片化”,Revill说,“有些人的研讨很出色,但缺少实在意义上的协作”。
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在这样的布景下,世界消除乙肝病毒联盟(International Coalition to Eradicate Hepatitis B Virus,ICE-HBV)于2016年建立,致力于推进治好乙肝的研讨。Revill带头建立了该联盟的雏形并担任开创主席,他称该安排2019年发布的ICE-HBV消除乙肝路线图是“咱们现在最重要的作用之一”,因为它冲破了协作上的障碍(P. A. Revill et al. Lancet Gastroenterol. Hepatol.4, 545–558; 2019)。该联盟的研讨经费来自制药企业、公共及非营利研讨基金会,以及个人捐赠者。
这一路线图呼吁研讨人员开发疗法,使一种能在肝细胞内躲藏多年的病毒DNA方法永久失效;它还呼吁研讨人员开宣告能仿照人体本身免疫应对来根除乙肝病毒感染的战略。以此为主旨,该领域正朝着21国的50余名专家一致认可的要害方向集中攻坚,为乙肝病毒寻觅解药。
选择伙伴
一个重要的立异之举是让代表乙肝病毒携带者的利益相关方参加进来。Revill说:“咱们不只给他们发邮件,咱们还会举办圆桌会议,从研讨角度了解这个集体的需求,倾听他们的反应和定见,而不是由咱们来界说他们的需求。”Revill还说,他们的定见启发了咱们翻开首个为乙肝病毒治好成本建模的研讨,并从更大意义上让研讨人员深入了解到随同乙肝病毒携带者的病耻感。
另一个重要行为是让乙肝担负最高的非洲、亚洲和拉丁美洲中低收入国家的代表人群参加悉数的项目组。这为药物研发作业指明了方向:不只需开宣告对不同区域盛行的悉数乙肝病毒株都有用的药物,还要让不同人群和收入水平的人都能够用上这些药物。不过,这方面的开展需求付出大量的汗水和汗水。为了与这些不同领域的专家一同拟定路线图,“咱们多年来一向在齐心协力”,Revill说。
生物技能研讨者Sandrine Tossu分析结核病样本。来历:Yanick Folly/AFP via Getty Images
Carl Nathan认为,只要把握了药物发现的新方法,才能对最难医治的盛行症发起有用进攻,比方结核病。这种肺部疾病由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)引起,在2019年形成了全球约140万人逝世,其研讨论文数在天然指数中排第五。
结核的一线用药要继续6至9个月,许多患者因为难以依从这么长的阶段,导致治好率下降和耐药的出现。大约有2%的活动性结核对多种药物耐药,这种状况下的医治有时会超越两年,产生严重的副作用。
2012年建立的结核病药物加速器联盟(Tuberculosis Drug Accelerator,TBDA)致力于改动这一现状,该联盟遭到比尔和梅琳达盖茨基金会(Bill & Melinda Gates Foundation)的资助。这个跨学科联盟由药企和学术界的专家组成,其使命是开发一种结核病的通用疗法,比现有疗法的阶段更短、毒性更小。这项使命安排起来十分复杂。该联盟的成员Nathan说:“根柢上每件事都要安排妥当。”学术人员想要保护他们的学术作用,药企想要保护自己的知识产权和商业专利。何时向谁发表正在研讨的化合物的结构信息,以及怎样确认候选药物(这些药物可能对结核外的疾病也有用)的开发次序,这些都是敏感话题。悉数成员都有必要遵从一组事前约定好的条件,其间包含要让毕竟药物可供全球运用的要求。
TBDA建立之初有六家药企参加,后来又有四家参加、四家退出。现在的企业协作伙伴是葛兰素史克(GlaxoSmithKline)、卫材(Eisai)、艾伯维(AbbVie)、美国默克(Merck&Co)、德国杨森-西拉格(Janssen-Cilag)和Evotec。TBDA已经取得了不少重要成果。在建立初期的一个项目中,该联盟前所未有地从不同协作药企那里选择出了1000多万个对这种致病菌有活性的化合物。这项作业带动了针对耐药结核病的三联药方案的开发,该方案现已得到美国和欧盟赞同。这些药物的改进版别已经或行将进入临床试验。
TBDA的研讨人员还建立了新的途径,能够在人体和该致病菌内部的实践条件下(而非仅仅在试管中)针对不同的结核病变分析药物活性和代谢。有了这些开展,研讨人员就能以更快捷、更可靠的方法衡量新化合物的临床潜力。
现在,一个项目组正在想方法在药物开发阶段更早预测出哪些化合物能够一同作用。这项作业格外重要,也失常困难,因为在新的多药方案中,不同化合物很可能由不同的公司开发。科学上来讲,“我认为这会是个很高的台阶”,Nathan说,但它代表了“开发药物医治方案的根柢新过程”。