凯利·奇巴莱说,寻找新药有点像童话故事里的探险。这需要大量的时间和耐心。“这并不意味着没有惊喜或奇迹,”他说,“奇迹确实会发生,但你必须亲吻许多青蛙,才能遇到王子。”
这个“王子”可能就是一种治疗疟疾或结核病的新药。
正是这种探索促使奇巴莱在南非的开普敦大学创立了整体药物发现与开发中心(H3D),他目前担任该中心主任。
新药的发现通常发生在北美、欧洲和亚洲。因此,治疗哪些疾病以及谁受益的议程往往由这些地区设定。但奇巴莱表示,H3D是非洲少有的、拥有发现某些人类最棘手疾病所需一切条件的设施。
对于这位61岁的赞比亚人来说,这是他对化学热爱的自然产物。当他还是学生,开始想象分子结构,并思考如何将一个分子转化为另一个分子时,他知道自己找到了精神上的灵魂伴侣。
奇巴莱从办公室书架上抽出一本化学书,快速翻阅着一系列分子——每一个都像老朋友一样。
“卡奇霉素、萨拉戈酸、紫杉醇、短裸甲藻毒素B——全都在这里!”他惊呼道。
“这是一门科学,也是一门艺术。这正是有机化学让我着迷的地方,我坠入了爱河。当你坠入爱河时,你无法解释,”他笑着说。
正是这份热爱促使奇巴莱创立了他的中心,这样他和团队就可以——用他的话来说——去“猎药”。“当你去狩猎时,你是饥饿的,”他说。
他相信,这种不懈的狩猎和饥饿感不久就会得到回报。
重返非洲
奇巴莱曾前往英国和美国攻读研究生并从事研究工作。正是在那时,他意识到了有机化学与复杂药物制造之间的联系。
“药物是什么?它是一个分子。而分子具有化学结构,”他说。通过努力,这样的结构是可以在实验室里建造出来的。
“所以当你看到这些被制造出来的分子‘珠穆朗玛峰’时,真是不可思议,”奇巴莱说。“我的意思是,这些东西太美了。分子中没有丑陋。”
在国外期间,他也近距离目睹了全球北方富裕国家中强大的药物发现管道。他说:“我看到制药业雇佣了成千上万的科学家从事研发工作”——并解决与那些人群相关的健康挑战。
奇巴莱知道,非洲的情况并非如此。这片大陆在应对自身疾病的同时,还面临着资金、基础设施和技术知识的限制。
当奇巴莱即将结束在加州的任期时,他曾考虑过西方制药公司的工作。然后他偶然发现了开普敦大学的一个教职岗位,内心被触动了。
“我感受到了一种召唤,”他回忆道。“不是来自头脑,而是来自我的精神。我感受到了。来激励并证明在非洲也可以做世界一流的研究。”
他在美国的一位导师对他竟会考虑这个想法感到震惊。奇巴莱回忆道:“‘非洲?你想回非洲?’他是好意,是在为我着想。”
奇巴莱去参加了面试。“我没有花很长时间就接受了这个职位,”他说。“我知道这是我应该待的地方。”
那是1996年。奇巴莱于2010年创立了整体药物发现与开发中心。
“无论你是谁,无论你在哪里,”他说,“只要你创造了有价值的东西,人们就会来。”
专注于分子
奇巴莱实验室的一部分占据了开普敦大学化学楼七楼的一大片区域。他走过通风橱、烧瓶、众多试剂瓶以及各种机器,他和团队正在使用这些设备来寻找对抗疟疾、结核病和抗菌素耐药性的新药。“这些疾病在我的大陆上非常普遍,”他说。
他们的方法是:研究人员获取大量分子(有时数万个),并使用能够精确分配这些化合物的机器人,来观察是否有任何分子能够阻止相关病原体或使其关键酶失活。
“我们专注于那些能选择性杀死寄生虫而不伤害正常哺乳动物细胞的分子,”奇巴莱解释道。
然后,他的团队对最有希望的分子进行调整,看是否能使其更有效,直到手握王牌。大约十多年前,正是这种方法发现了一种有前景的新型疟疾药物,先后在南非和埃塞俄比亚进入临床试验。
“这是首次由非洲领导的国际努力,将一个项目从实验室带到发现一种药物进入人体临床试验——针对任何疾病,”奇巴莱说。
然而,在大鼠研究中出现了安全性问题,因此进一步试验被叫停。“停止开发的决定是出于谨慎,因为我们发现了一种杀死寄生虫的新机制,该机制靶向寄生虫体内的一种酶,而这种酶在人体宿主中也存在,”奇巴莱说。
留住人才
奇巴莱在非洲寻找新药,这样他可以专注于改善非洲人的健康结果,并阻止人才从大陆流失到海外。这一趋势几乎让他永久定居西方。
“如果我们能在非洲创造这种吸收能力,吸引人才、培养人才、培育人才,我们就可以把人才留在这里,”他说。
该中心目前雇用了超过75人,包括来自肯尼亚的科学家马修·恩乔罗格。“这给了我们所有人对非洲药物发现未来可能是什么样子的极大乐观,”他说。
恩乔罗格的工作是帮助计算给患者用药的适当剂量,方法是确定药物如何被身体吸收、处理或代谢以及排泄。这是开发新药的关键步骤,因为如果在一个群体中测试,它可能在另一个群体中无效,甚至有危险。这在非洲尤其如此,奇巴莱称非洲是“地球上基因多样性最丰富的大陆”。
“我们不像对待白种人那样把非洲视为一个同质化的人群,”在该中心工作的药物科学家姆维拉·穆卢布瓦说,他在赞比亚长大。“有很多不同的亚群,他们对药物的代谢方式不同。”
在测试新药时,通常使用来自相关患者群体捐赠的肝脏样本来确定正确剂量。“肝脏是分解大多数药物的器官,”穆卢布瓦说。
在美国这样的国家,器官捐赠提供了足够的肝脏,可以在药物进入人体试验前进行测试。然而,在非洲,这种做法普遍被视为禁忌。
“有一种关于身体完整性的文化,所以我们可能不太愿意捐赠器官,”恩乔罗格解释道。“但有时也缺乏对科学过程的信任”,他认为,这在很大程度上是由于历史原因。
因此,开普敦的团队正在使用少量已经收集到的肝脏样本,同时运行计算机模型来模拟非洲人群的代谢情况,并预测最佳剂量。这只是开发药物并将其带给需要人群所需复杂过程的一部分。
“这太了不起了”
菲利普·罗森塔尔是加州大学旧金山分校的疟疾研究员,他关注着奇巴莱的职业生涯,并曾与他合作过。当回想起开普敦的H3D中心时,他很高兴看到它正在与全球北方的其他学术和制药机构同台竞技。
“它一定是世界上针对发展中国家疾病进行综合药物发现和开发的领先中心,”他说。“这太了不起了。我很了解非洲其他地区,绝对没有像这样的地方。”
“他们的故事非常鼓舞人心,”穆罕默德·沙菲乌尔·阿拉姆说,他是在达卡的国际腹泻疾病研究中心(icddr,b)研究疟疾诊断和药物的寄生虫学家。他提到,这种模式“应该可以在世界其他地区复制,特别是在全球南方。”作为第一步,他希望看到该中心与亚洲和拉丁美洲的研究小组建立更多伙伴关系。
鉴于非洲大陆承受了全球大部分的疟疾病例和死亡,阿拉姆表示H3D中心的工作至关重要。“所以非常重要的是,非洲国家及其机构要挺身而出应对这个问题,”他说,“在这个资金紧张的充满挑战的世界里。”
奇巴莱表示同意。“不仅仅是实验室到患者,也要反过来,从患者回到实验室,”他说。
事实上,当奇巴莱还是个孩子时,他就是那些患者之一,曾与一次特别严重的疟疾感染作斗争。他回忆起自己被用轮椅推进赞比亚的医院,听说其他孩子因同样的疾病而迅速死亡。
医生们给了奇巴莱他急需的药物。
“我当时认为这是理所当然的,”他说。“直到后来我才意识到两件事。第一,世界上某个地方有人投资发现并开发了这种药。第二,实际上,某个地方,一个我甚至不认识的另一个人,为了我的利益自愿参加了临床试验。”
奇巴莱最终完全康复了。而现在,他成了那个致力于发现新药来治愈邻居的人。
本报道的采访得到了普利策中心的资助。
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