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给癌症研发药物的人,如今开始给青蛙、海龟和森林设计新药

2026-07-18 02:52:35 来源:开球赛事 作者:英超 点击:913次

(来源:麻省理工科技评论)

蒂姆·塞纳克(Tim Cernak)在默克(Merck & Co.)任职期间,癌给青龟和曾深度参与针对癌症、症研HIV和糖尿病的发药精准药物研发。其核心逻辑在于:以极高的物的蛙海特异性打击病灶,同时最大限度地保护健康细胞免受误伤。人今

然而,开始作为一名长期关注自然生态的森林设计学者,塞纳克逐渐意识到,新药这种“精准打击”的癌给青龟和理念不应仅局限于人类医学。他开始思考:能否将这种高精度的症研药物设计能力,应用于更广义的发药生命健康领域?

传统兽药:一场缺乏选择性的“化学轰炸”

目前,野生动物医疗领域存在一个严峻的物的蛙海现实:许多动物接受的往往是基于人类药物改造的治疗方案。这种模式在塞纳克看来,人今类似于早期的开始癌症化疗——虽然旨在消灭异常细胞,但缺乏选择性,森林设计往往在杀灭病原体的同时,对动物自身的健康组织造成不可逆的伤害。

以两栖动物面临的致命威胁——壶菌病(Chytridiomycosis)为例。这是一种由寄生在皮肤角质层的真菌引发的疾病,会破坏两栖动物的渗透调节功能,最终导致心脏衰竭。据2019年《Science》杂志统计,该病原体已导致全球超过500种两栖动物种群衰退,并直接导致90余种物种灭绝,是已知单一病原体造成生物多样性损失最严重的案例之一。

目前常规的治疗手段是使用伊曲康唑(itraconazole)等抗真菌药物。然而,这类药物对两栖动物具有极强的毒性,在许多情况下,治疗过程本身反而成为了致死原因。

图|壶菌病(来源:Research Gate)

正是在这种“治疗即风险”的困境中,塞纳克提出了一个颠覆性的假设:如果药物研发的起点,不是人类,而是具体的青蛙、海龟或猛禽,整个研发逻辑会发生怎样的改变?

保护化学(Conservation Chemistry):当自然成为“患者”

如今,作为密歇根大学的副教授,塞纳克的研究对象横跨多个物种:从感染寄生虫的希拉毒蜥(Horned Lizard),到患禽流感的白头海雕。他正在探索一门新兴学科——“保护化学”

1. AI加速:打破稀有物种的研究壁垒

传统药物研发以“昂贵、缓慢、高失败率”著称,而在野生动物研究中,这一困境被进一步放大:稀有物种样本难以获取,无法开展大规模湿实验。

人工智能的介入正在改变这一局面:
* 结构解析革命:DeepMind的AlphaFold能够可视化变异蛋白的3D结构。在此之前,解析蛋白质结构依赖X射线晶体学或冷冻电镜,耗时数年,成本高达数百万美元,且许多蛋白质因难以结晶而无法解析。
* 高通量筛选:在获得蛋白质结构后,下一步是筛选候选药物。借助实验室机器人,塞纳克团队每天可高效推进多达1500次实验,极大缩短了从理论到验证的周期。

2. 不挑剔的“患者”:从红海龟到希拉毒蜥

塞纳克的研究对象没有任何“门槛”。当得知标志性物种红海龟(Red Sea Turtle)正遭受传染性肿瘤侵袭时,他立即启动了相关治疗研究。

他特别关注那些对人类具有潜在价值的物种。例如,希拉毒蜥进食极不规律(有时数月一次),但其血糖调节机制异常稳定。其唾液中含有的激素样物质exendin-4,后来成为艾塞那肽(exenatide)的原型,进而启发了如今风靡全球的减重药物奥泽匹克(Ozempic)等GLP-1类药物的研发。

人类代谢药物的重要谱系,其最初的答案就藏在沙漠蜥蜴的生理机制中。

此外,他的研究范围还延伸至植物保护,正在开发精准型杀虫剂,以治理遭受入侵物种侵袭的铁杉树。

反思与未来:化学不应被排除在保护之外

“保护化学”这一概念承载着沉重的历史教训:从20世纪60年代DDT导致白头海雕种群锐减,到90年代印度因牛用止痛药导致数百万秃鹫死亡,化学干预生态系统的代价已被反复记录。

塞纳克深知风险,但他反对将化学家排除在自然保护之外。

“我已经看腻了生态保护中仍在使用的那些化学工具,说实话,它们并不先进。”塞纳克指出,“我们拥有设计人类用药的高端技术,却在另一边用旧方法应对一场正在发生的物种大灭绝。”

他认为,这并非简单地将化学工具移植到保护领域,而是保护实践正在吸收现代实验科学的逻辑与方法
* 从分子层面的药物设计,到面向生态系统的精准干预;
* 化学语言从个体治疗延伸至物种与栖息地尺度的调控;
* 传统生态学主导的保护框架,正与制药科学、合成生物学及计算建模发生深度交叉与重组。

“保护化学”是一个尚未完全定型的边界概念,它既是一种方法论,也指向一个正在展开的未来。当治疗对象从人类个体扩展到整个自然系统时,科学所承担的能力与风险也被同步放大。

https://www.technologyreview.com/2026/06/11/1138502/job-titles-natures-drug-designer-tim-cernak/

作者:NBA新闻
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