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“神藥”格列衛誕生背后的故事讓你震驚連連,肽竟然是根基!

2018-07-11 14:38:00 來源:中國網

毫無疑問,《我不是藥神》是近期最具話題性的影片,研究過陸勇案的人都應該知道,這個問題的癥結在哪里。

在問了幾個看過電影的粉絲后,得到基本一致的答案:該拍的根本沒有拍出來!

這也是我們當初很疑惑的一個問題,這種題材怎么可能拍成電影?

其實,這個事情中精彩的遠遠不止故事本身,光電影中的這個藥:格列衛

這個藥的誕生故事就足以單獨出一個劇本拍成一個電影了。真的,不亂說,大家認為這個藥大概是怎么產生的?

幾個專家?穿著白大褂?在實驗室里一通忙碌?然后這個藥就研發出來了?

大家是不是這個概念?但是我告訴大家,完全錯了!

格列衛的誕生堪稱是傳奇,非常的感人。一個藥的誕生,我們必須了解這個藥治療的疾病。大家看過電影或者通過介紹都知道了,格列衛是治療慢性粒細胞白血病的神藥,但是這個病沒多少人了解。

我們都知道我們自身有白細胞,幫助我們防御疾病,相當于我們的御林軍。但是這個御林軍本身出了問題怎么辦?御林軍本身非但起不到作用,還亂打一氣,把我們身體的很多功能搞壞,諸如造血等。

這個就是慢性粒細胞白血病,但是我們之前根本搞不清這個到底是什么情況。先回到130年前,是的,130年前。

1889年,剛剛過完1888年的最后一天,一位外科醫生完成了一篇他的論文,第一次把對癌癥的研究提高到了分子水平上,對癌癥的擴散做了研究,提出血液是癌細胞資深傳播的土壤,即種子和土壤假說,Seed and soil hypothesis

感受下130年的論文,這在當時絕對是重磅炸彈,要知道,那個時代大家對癌癥的認識還停留在病毒和細菌上,認為腫瘤和癌癥肯定是某些類似病毒和細菌的癌細胞引起的。而這位老先生一揮手,對當時的主流社會說你們的研究方向錯了,癌癥應該從我們自身入手,最經典的一句話:“你的腿上永遠不會生長出乳腺癌”。

讓我們來認識下這位偉大的老先生——斯蒂芬派吉特 Stephen Paget

然而這個學說被當時的主流社會唾棄,為什么呢?他認為是我們的組織器官本身影響了癌癥的發生,主流社會是一種什么理論?認為所有的癌細胞天生就是一種或者幾種,只不過到了肺,變異轉變成了肺癌,到了乳腺,變異轉變成了乳腺癌,跟我們自己的細胞組織本身關系不大,這種思路非常容易理解。

如果拍電影,老先生是正面,那么反面人物下面就來了,各種質疑和反對中最有名氣的就是James Ewin。

長這樣的,按照我們的理解這種長相基本就是反派了,其實這個“反派”本身實力不凡,也是一個專家。有一種癌癥尤文氏肉瘤(Ewing's sarcoma)就是以他的名字命名的。他認為癌癥研究本身組織細胞是錯的,被動主動搞錯了,甚至說老先生完全搞反了,我們還是研究下那些到處走的癌細胞吧。

后來將近100年后,1980年Ian Hart 和 Isaiah Fidler的老鼠實驗證明,老先生的說法是對的!百年理論得到證明啊!

多么精彩的一場百年對決!人類科學的碰撞!如果老先生泉下有知,一定非常的欣慰!

我們可以充分想象,如果后來世界按照這位“反派”的理論發展,那么格列衛就不會出現了。

當時老先生的理論影響了一個人,大衛保羅馮漢塞曼 David Paul von Hansemann,德國病理學家,因為老先生提到了自身組織細胞,他覺得很有道理,簡直是醍醐灌頂啊!在老先生理論的基礎上首次把癌癥放到了遺傳學的角度研究,第一次打開了全新的大門!不僅打開了格列衛的大門,更打開了癌癥研究的新紀元——就是從遺傳學細胞分裂中染色質去研究癌癥的病因!

讓我們向這位白胡子爺爺致以崇高的敬意!他打開了癌癥遺傳學細胞分裂染色體的大門,那么接下來這位海膽美食家就進一步奠定了格列衛的理論基礎。

西奧多·勃法瑞(Theodor Boveri),德國生物學家

這個形象看上去非常的正氣,但是他的想象力卻非常瘋狂,為什么叫他海膽美食家呢,因為據說他不僅愛吃海膽,更是從海膽中獲得了細胞分裂的很多研究成果。

就是他,首次提出了一個驚世駭俗的觀點:癌癥腫瘤根本就是自身細胞分裂造成的!可能壞就壞在某一個細胞的染色體產生了問題!

為什么產生問題,他的判斷有兩個:

1、先天的,你爸爸,你爺爺身上的這個細胞有問題,你身上的這個細胞也也有問題

2、后天的,環境和輻射讓本來正常的細胞染色體產生了變異。

染色體產生問題后如何?不可控制的瘋狂生長,最終導致了癌癥的產生,甚至癌癥的遺傳。這是一個多么可怕的理論!瘋狂的科學家,瘋狂的理論!精彩無比! 這個和大家現在對于癌癥的理解是不是完全吻合?

而西奧多提出這個理論是在1902年!116年前!但是當時的技術限制,對于染色體的研究太缺乏了。海膽美食家沒法證明他的理論,染色體的研究不到位,根本沒法從實際上去論證啊,甚至那個時候連人類有幾對染色體都不知道。

一直到1921年,染色體“壓片法”的發現出現了轉機。1923年,一位叫佩因特的美國細胞遺傳學家發布論文, 用壓片法證明人類有48條染色體,你是不是在問,為什么沒有這個科學家的照片?

一個問題,人有幾條染色體?這是一個常識吧?答案是23對共46條。

那么他的論文正確嗎?顯然是錯的。但是這個結果在當時的學界卻無人反對,一直維持了32年之久!32年里全世界都認為人有48條染色體,一直到1956年,一位華人科學家蔣有興不懼權威,認為這個美國的傳奇遺傳學家的觀點是錯誤的,他當時甚至很多時間都不在研究上,二戰期間還被關在集中營3年多,但是他始終沒有放棄對細胞遺傳學的研究。

在1956年1月,隆重發表論文,推翻美國權威的說法,定出人類有46條染色體,開創了人類細胞遺傳學的歷史啊!其實之前也有人觀察到46,但是懼怕權威,沒有科學精神,他們以為自己是錯的。蔣有興不僅把染色體重新糾正更向全世界展示了對權威的挑戰,舊社會挑戰權威?太精彩了!

科學如果沒有質疑怎么會發展?對白血病的研究如果沒有質疑怎么會有格列衛的出現?就在這個時候,對格列衛治療白血病研究的最重要的大神出現了,他叫Peter Nowell,彼得·諾威爾。美國人,賓夕法尼亞州費城,是費城的驕傲!

他本身是一個非常喜歡和人討論的人,特別喜歡和年輕的研究員和科學家討論。在賓夕法尼亞大學,他的實驗室門是從來不關的,主攻方向是白血病和淋巴瘤,別看他上圖指著染色體在教學生,其實他原來根本不懂這個的,主要研究病理學和醫學,而且當時的社會也根本不認為白血病和染色體會有關聯,那時是1956年,距離海膽美食家的理論已經過去50多年, 這方面卻依然沒什么進步。

然后精彩的來了!那天他照例完成對慢性粒細胞白血病樣本的觀察,準備下班清洗載玻片了,這個時候他可能比較累,犯了一個錯誤。

按理說,清洗載玻片是需要專門的溶劑的,但是他忘記了,隨手拿到自來水龍頭下沖了沖,洗到一半發覺不對,原來自己不是在洗手啊?這下完了,唉,洗都洗了,看看洗成什么樣子了吧,他隨手把載玻片重新放回了顯微鏡下。

此時卻赫然發現原來樣本的染色體有了巨大的變化!他傻了,怎么都想不到自來,他覺得事情有了質的轉變,開始把注意力放到染色體的研究上,誰都不會想到,自來水會改變人類治療白血病的進程。

1960年,他采用當時先進的秋水仙堿溶液染色體制備技術,成功的在2名慢白病人身上發現了同一種染色體變異,就是下圖的22號染色體。

這22號明顯長短有問題,會不會就是這個玩意造成慢白的?他馬上對其他5名患者進行檢測,發現了一模一樣的變異!他最終得出結論:慢白很有可能是通過遺傳變異引發的。

而且極有可能是單個變異細胞發展而來的,50多年后,瘋狂海膽美食家的理論得到了驗證!全世界瘋狂了,首次有人找出了可能的病因,把慢性白血病的治療拉到了一個實際可操作的新紀元!為了紀念這一發現,人們把這一發現命名為“費城染色體”。一座城市因為一個遺傳學發現聞名,電影都拍不出的精彩啊!

但是受制于當時染色體技術的發展,他只能發現22號有問題,但是找不出產生問題的原因,1960年后整整過去了10年時間,到了1970年,一位偉大的老太太踩在他的肩膀上找出了原因。她叫Janet Davison Rowley,珍妮特·羅麗

這位老太太可不得了,本身的經歷都能拍一部電影,別的不說,她在遺傳學方面的杰出成就獲得了美國最高級別的總統自由勛章,老太太還不要,說我又不稀罕這些玩意,頒獎那天我還有課,我要給學生們講課的,去他的什么獎。周圍的人苦口婆心的勸她,哎喲,老太太啊,總統給你親自頒獎啊,給個面子啦,講了半天老太太才勉為其難的同意了。

2009年,奧巴馬親自頒獎,感覺一下老太太的氣質。

她在他研究的基礎上對22號染色體苦苦追蹤,改進了當時最先進的奎納克林熒光法和吉姆薩染色法,最后發現了22號染色體變異的原因竟然和9號染色體有關。

看到沒有,9號斷裂的部分,22號短缺的部分,也就是說9號染色體斷裂導致長臂位移造成22號變異,而22號的變異導致了慢白的產生。

1973年,她提出了兩個空前絕后的思路:

1、一條染色體斷裂并與另一條染色體連接

2、兩條染色體在兩條染色體斷裂時交換材料

根據這個理論,她還發現了其他白血病的可能成因,慢白是9號和22號,急性髓性白血病是8號和21號搞事,早幼粒細胞白血病是15號和17號有問題。這一發現太偉大了,很多人甚至稱呼她為白血病之母!全美國都在為她歡呼,史無前例的發現!

畢竟技術有限,雖然她把問題進一步的縮小范圍,但是始終找不到這幾條染色體發生問題的原因,然后全世界繼續苦等了10年,一直到了1983年,這位白胡子的老爺子站在老太太的肩膀上有了重大發現。

他叫Gerard Grosveld,杰拉德·格羅斯維爾德,荷蘭遺傳學家。他在老太太的基礎上對9號和22號之間的斷裂重點研究,發現9號的c-abl癌癥基因竟然轉移到了22號上?然后又在22號上發現了斷裂點族聚區bcr,巧的是這個c-abl+bcr結合成了bcr-abl。

費城染色體形成的原因找到了!全世界又轟動了,終于找到了形成的過程。但是是什么促使這個過程形成的呢?又過了4年,這位黑胡子大叔站在白胡子老爺子的肩膀上有了重大發現。

他叫David Baltimore,大衛·巴蒂摩爾。1987年,他把那個致病的bcr-abl具體化,研究出了是一種大小為210kd的蛋白, 站在他的肩膀上,他的同事另一位微笑大叔在1990年做了重要的實驗。

他叫George Daley,喬治·戴利。他把這個蛋白打到小白鼠身上,小白鼠竟然也出現了白血病!他們最終證實,這個該死的bcr-abl蛋白其實是一種酪氨酸激酶的活化形式!這種該死的突變蛋白一直不斷的在給細胞亂發信號,就好像一個發瘋的戰場指揮在給士兵亂發指令胡亂開槍,最終引發了一系列的癌癥,至此,真相大白!

從1960年型男發現22號有問題,到1990年最終確認是酪氨酸激酶在搞事。整整30年啊!慢性粒細胞白血病的病因終于確定了!全世界再次轟動起來!

大家可能沒什么感覺,覺得好像很簡單?就是一個酪氨酸激酶而已?給大家看個圖。一個細胞受體的激活反應,頭暈了吧?眼花繚亂了吧?涉及到多少種物質?哪怕是玩大家來找茬都很難找到具體的激酶吧?而且這只是其中的一種而已,可以想象最終把這個激酶確定下來是多么的困難!

病因確定了,剩下就是研究藥物了。目標明確,就是這該死的發瘋突變蛋白搞事,把這個突變蛋白抑制下來是當務之急。這個事情非常困難,因為人體內激酶非常多種,大多類型相似,且在此之前根本就沒什么機構去研究激酶,因為沒人想得到激酶和癌癥也有關系,且激酶大多類似,想通過一種藥物單單搞掉某種激酶難如登天。這個時候,格列衛五虎大將之一登場了!

他叫Brian J. Druker,布萊恩·德魯克。他通過長期研究發現雖然激酶彼此類似打死一個的結果可能打死一大片,那么人體本身就完蛋了。但是不同激酶之間的ATP結合口袋狀態不一樣,具體的科學術語太復雜,我們可以簡單理解為激酶的合成容器,這個容器是不一樣的,有區別,就好像我們吃飯用飯碗,喝湯用湯碗的道理一樣的。破壞容器是不是就能干掉這個該死的突變蛋白呢?好!我們就這么干!

格列衛五虎將之二的阿歷克斯·邁特(Alex Matter)登場了

他當時是奇巴嘉吉(Ciba?Geigy)公司【現在屬于諾華制藥集團】的負責人。他認為德魯克的理論是正確的,但是當時激酶的研究完全沒有市場,不賺錢。他力排眾議,支持了德魯克的研究,同時拉來了格列衛五虎將之三的尼克·萊豋Nick Lydon。

這個萊豋也是苦力的干活,無休止的合成了數百個小分子結構,而一開始提到的德魯克就負責檢測看看哪個管用。

可以看出,研究過程非常的艱苦,一次又一次的失敗。最困難的是什么?要知道,慢白的病人畢竟還是少數,10萬人里面才有1、2個慢白病人。少數代表著市場并不大,幾乎沒有公司愿意投入,這個肯定虧本啊,但是他們堅持下來了,這個時候,另外兩位科學家也被他們的事跡感動,加入了這個當時完全不賺錢的研究隊伍,格列衛五虎將之四,齊默曼博士Juerg Zimmerman。

他最終合成了激酶抑制劑,五虎將最后一位,伊麗莎白·巴格登博士Elisabeth Buchdunger,完成了抑制劑的初篩工作,五虎將到齊!大戰一觸即發!

齊默曼在1992年一次實驗中發現了編號為STI751的抑制劑成功干掉了突變蛋白,同時對其他細胞不影響。對!這個STI751就是后來的格列衛!終于,取得了重大突破!但是由于慢白人數較少,臨床試驗非常困難,只能在個別病人之間進行,但是效果非常好!完爆其他藥物,一般來說試驗藥物有20%的療效就很牛了,而格列衛的療效是100%!簡直奇跡!

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