弗朗西斯·柯林斯：我们需要更好地药物——就是现在

如今我们知道4000种疾病的分子成因，但只有250种有相应的治疗药物。为何需要如此之久的时间？遗传学家和医生弗朗西斯解释了研发系统化药物的必要性，甚至对罕见和复杂疾病也是如此。他提供了一些解决方案，例如老药新用。

请大家举手告诉我，

这里有多少人已经超过48岁了？

哦，看起来的确有一些。

那么，恭喜，

因为如果你们看看这张关于美国人寿命期望的幻灯片，

你们现在已经超过了1900年生人的

寿命的平均值。

但是看看这个世纪发生的事情，

看这条曲线，

你会发现在这里开始下降了。

那是因为1918年的流感

这里是2010年的数据

这一年出生的婴儿的平均寿命期望是79岁，

而且这一数值还在继续增长。

这当然是个好消息。

但是我们仍有很多事情可以做。

例如，如果你问，

我们已经发现了多少种

由分子层面引起的疾病？

结果是大约4000种，这真的很惊人。

因为这些疾病中的大多数，

都是在最近才被发现的。

对于迄今为止的成果我们当然很兴奋

但是这4000种疾病中，

现在有多少种可以被有效治疗？

大概只有250种。

所以我们面临着巨大的挑战，这是个很可观的差距。

你可能认为这不会很难，

我们应该有能力

运用我们学到的

基础生物学知识

去搞明白这些疾病的成因

然后把差距的两端用一座“桥”连接起来

一端是我们所学的基础科学，

一端是这些理论的实际应用。

这个桥看起来可能是这样的，

一条光辉的康庄大道，

从这一端连接到另一端。

嗯，如果真的这么简单就好了。

很不幸的，没那么简单。

在现实中，从基础的知识到实际应用的连接

看起来更像这样：

根本没有光辉的的桥梁。

你只能近似于盲目地把宝押在不同的途径上

可能你有一名游泳选手，一艘划艇，

一艘帆船和一艘拖船。

你让他们各自出发。

暴风雨来了，电闪雷鸣。

噢天哪，水里还有鲨鱼，

游泳的人遇到了麻烦

糟糕，你的游泳选手淹死了。

帆船翻了，

拖船撞到了岩石，

如果你运气好，有人可能刚好路过。

好，真实情况看起来是怎样？

究竟什么东西有疗效？

药是什么？药是由

氢分子，碳分子

氧分子，氮分子和一些其他原子

联结成特定形状的物体，

事实上正是这些形状决定

特定的药能够达到疗效。

会到达它该去的地方吗？

所以，看看这幅图片——很多不同的形状在你周围跳动。

现在你要做的是，如果你试着开发，

自闭症，老年痴呆症，

或者癌症的治愈方法，

就是在那些杂乱中找到对的形状，

哪个能最终带来疗效并且安全的形状。

我们来看看这个过滤管形状的的图示，

刚开始时可能有上千种

甚至上万种的化合物，

需要很多步的过滤

可能很多会失败

最终，其中的四五种药可能可以用于临床试验

如果一切顺利，14年后

其中一个会获得批准。

这可能花费10亿多的美金

就为了这么一个成功。

所以我们必须以工程师的方式看着这个过程

然后发问，“要怎么做才能做得更好呢？”

这就是今天早上我想说的主题，

怎样让这个过程进展更快？

怎样让这个过程的结果更成功？

让我告诉你们几个例子，

几个其实还真管用的例子。

一个是几个月前刚发生的，

一种治疗囊性纤维化的药物成功通过了审批。

它花了很长的时间才最终到达这一步。

囊性纤维化的分子层面的成因在1989年被

我的小组和另一个在多伦多的小组一起合作发现，

我们发现突变发生在7号染色体上的。

一个特定基因上

看到那张照片了吗？

看这里，他们是同一个人。

那是23年后的Danny Bessette。

在这一年

这也是Danny结婚的一年

我们第一次获得FDA的批准，

一种药物可基于对所有这些分子的理解

精准修复囊性纤维化的缺陷。

这是好消息。

坏消息是这个药并不能真正治疗所有的囊性纤维化

它对Danny也无效，我们仍然在等待

能够真正帮助他的下一代产品。

这经历23年才有这样的成效，非常久的时间。

怎么样才能更快？

一种方法是用利用技术。

其中一个我们非常重要的技术

就是人类基因组，

能够找出一条染色体，

解密它，分离所有的DNA，

并能够解读出其中的DNA密码的能力

那些A，C，G 和 T 核苷酸

这是人体说明书，也是所有有生命物体的说明书。

这项工作的花费，

曾经需要几亿美元。

但在过去的十年里，

它以比摩尔定律更快的速度下降，

现在用不到一万美元就能做一份关于你我的基因组的测定

并且这个价格很快就能降低到一千美元。

的确很振奋人心。

那么如果应用到疾病治疗中呢？

我想告诉你们另外一种疾病。

一种非常罕见的紊乱症。

它被称作早年综合衰老症（Hutchinson-Gilford progeria）

这是早衰的最戏剧性方式。

大概四百万分之一的小孩会得这种疾病。

简单说来，其实实际情况就是：

因为某个特定的基因突变，

产生一种对细胞有害的蛋白质，

这对蛋白质造成这些个体衰老。

速度大概是正常衰老速度的七倍。

让我用一段影片告诉你们细胞发生了什么。

这个正常的细胞，如果你们在显微镜下看，

会看到细胞中间有细胞核。

漂亮的圆形，边缘光滑。

它看起来就像这样。

而另一方面，一个衰老的细胞，

因为这种叫做丙羟木栓酮的有害蛋白质

会在细胞内产生肿块，凸凹不平。

在发现这一现象以后，我们想要做的

从2003年开始，

就是想要找出一个方法试着修正它。

恩再一次的，通过了解分子途径的某些知识，

我们是有可能

从成千上万的化合物中找出一种或许有用的，

然后进行尝试治疗。

培养细胞时的一个实验，

这里用一段卡通来展示。

如果你把特定的化合物，

加入有早衰症的细胞，

看看会发生什么事情。

仅仅在72小时内，那个细胞变得，

我们可以确定，各个方面，

几乎是一个正常的细胞。

这挺让人振奋的，但实际在人体上有效吗？

这项研究只花了四年

就从基因被发现到开始临床研究，

再到非常复杂的测试。

你在这看到的这些小孩，

都是参与研究的志愿者

28个孩子，

从照片上你们能看出来

事实上他们是一群非常优秀的年轻人，

但都被这一疾病侵袭。

每个人看起来都很相像。

不再赘言，

我将邀请其中一位，波士顿来的Sam Berns

早上来刚到，马上要来到讲台上

和大家分享有关他

早衰症的经历

Sam现年15岁。他的父母，Scott Berns和Leslie Gordon,.

都是医生，今天也在这里。

Sam，请坐。

（掌声）

Sam，你能不能告诉大家

身为早衰症患者是什么样的？

Sam Burns：嗯，早衰症在某些方面限制了我。

我不能运动，不能参加体育活动。

但我还能对事物保持兴趣，

很幸运，早衰症没有限制这个。

但当我真正想做一些会被早衰症影响的事情的时候，

比如加入军乐队或者当裁判的时候，

我们也总能找到方法去做，

只是想告诉大家我的人生并没有被早衰症掌控。

（掌声）

Francis Collins: 那么你想对今天在这里的

研究者以及其他观众说些什么吗？

你有什么关于早衰症研究的话想对他们说的吗，

或者针对其他的病症的也可以？

SB：关于早衰症的研究到目前为止

已经有快15年了，

能走到今天，说明研究人员真的有很强的动力

这不管对我还是对其他的患者来说

都是很有意义的

它也表明只要我们有动力

没有不能治愈的疾病

我也希望早衰症也能在不久的将来也可以被治愈。

这样我们我们就能治愈刚才Francis提到的

4000种疾病

FC：好极了。Sam今天是翘了一天课

来这的，他—（掌声）—

顺便说一下，他在他波士顿的学校

是九年级全A+优等生

请跟我一起来谢谢Sam并且再次欢迎他来这里。

SB：非常谢谢你们。FC：棒极了。棒极了伙计。

（掌声）

关于这个特别的故事，

我想再多说几句，然后试着总结一下

我们怎样才能听到

更多战胜疾病的故事，就像Sam所说的，

还有4000个疾病在等待答案。

你们可能已经注意到这些对早衰症

做临床试验的药品

并不是专为早衰症设计的

这是如此罕见的疾病，对公司来说一个很难

决定花上亿的钱去研发一种药物来对付它。

这种药物本来是研发来对抗癌症的。

结果它对癌症疗效并不太好，

但它有正确的特性和形状

用来治疗早衰症，所以我们也算误打误撞。

如果我们能更系统地操作，那不是很棒吗？

实际上，如果我们能鼓励外那些

有新型药品的公司

使用这些已知对人体安全，

但从未真正成功

治愈他们打算治疗的疾病的药品

现在我们来看看这些新的分子途径——

有些能被重新定位或被重新利用

不管你想用什么词来定义它，总之进行各种新的应用

基本上是旧药新用。

那会是一项惊人的，有价值的活动。

我们同国家卫生研究所（NIH）和药厂讨论过很多次

这一议题，这看起来非常有前景。

这项计划真的值得你期待

我们可以列举大量的成功案例

关于它如何带来重大发展

比如治疗艾滋病的药物

一开始并非为艾滋病研发的

它是为癌症研发的，叫做AZT。

它对癌症效果不是很好，但成为

首个成功的抗逆转录病毒的药物

然后你们也能在表格中看到其他的一些例子

那么我们究竟该如何努力推广普及呢？

嗯，我们必须让学术界

政府，私营部门以及病人组织

合伙干这件事

在国家卫生研究所（NIH），我们已经建立了一个新的

国家医学转化中心

它刚刚在去年十二月成立，刚刚谈到的就是它的一个新目标。

让我告诉你们另一件我们能做的事情。

如果我们不用在人体上进行试验

来检测一项药物是否安全有效

那岂不是很棒？

因为第一次总会有风险

我们如何知道，在我们把它拿给病人之前，

药品是否安全？我们进行动物试验。

然而它不是完全可靠，而且所费不赀

并且费时

想象一下如果我们能在人体细胞上进行试验

如果你留意过一些科学文献的话

你可能会知道

你可以用一个皮肤细胞，

培养成一个肝脏细胞，

或者心脏细胞，肾脏细胞，脑细胞

那如果你用这些细胞试验

某种药品是否有效或者是否安全会怎么样呢

这是一张在片型的肺部细胞的照片

这是波士顿的韦斯研究机构（Wyss Institute ）制造的模型。

他们所做的，我们继续看下去，

是从个体中提取细胞，

把它们变成肺脏中出现的细胞的类型，

然后他们他们添加各种药物化合物

看会发生什么

检测是有害，还是安全。

你可以看到这块方片甚至会呼吸

它有空气通道和有血液通道

中间有细胞

让你能看到加入一种复合物后会发生的变化

看看这些细胞状态如何

你可以把同样的芯片技术，

应用在肾脏，心脏，肌肉上，

以及任何地方，或者你想知道一种药物，

是否对肝脏有影响

最终，因为我们就可以对个体进行试验了，

我们还可以得到这样的观点，

我们完全可以在一个在小方片上的“你”身上“

进行药物开发与实验。我们想说明的是，

药品研发的过程，

和测试安全性的过程被个人化了

让我总结一下

我们现在正经历一个非凡的时刻。

对我而言，在国家卫生研究院已经快20年了，

从来没有一个时刻比现在更让人振奋。

我们面对着无穷的潜力。

世界各地的实验室

做出了不计其数的新发现

我们该如何利用它？首先，我们需要资源。

这是高风险，高花费的研究。

但回报是巨大的，不管是在健康事业，

还是在经济效益上。我们要支持它。

其次，我们需要新型的合作关系

在学术界，政府，私有部门

以及病人组织间，跟我刚才提到的一样

然后利用这种关系进行药物再定位

第三，也是最重要的一点，我们需要人才。

我们需要最好的，最有智慧的人才

从不同领域加入我们，

不分年龄，族群

因为现在就是关键时刻，诸位。

这是你们在等待的21世纪生物学

我们可以抓住机会

让它成为某种，事实上

打败疾病的东西。那是我的目标。

我希望这也是你们的目标

我想它也会是诗人和芝麻街居民的目标

冲浪者和银行家的目标

其他所有人的目标

想想我们试着在做的事情，

以及为什么它如此重要。

现在就很重要， 简直迫在眉睫

如果你们不相信我，问问Sam。

非常感谢。

（掌声）