由寄生虫引发的疾病折磨了人类数千年之久,已成为一个重要的全球性问题。特别是这类疾病感染了世界上最贫困的人群,为人类改善健康和追求幸福带来了沉重的负担。今年获奖者的研究成果,对这世上最可怕的寄生虫病的治疗而言,是一种彻底的革新。
威廉·C·坎贝尔和大村智发现了一种新药——阿维菌素,其衍生物能够从根本上降低盘尾丝虫病和淋巴丝虫病的发生,同时对其它寄生虫病患病数量的控制也有着很好作用。屠呦呦则是发现了青蒿素——一种可以显著降低疟疾患者死亡率的药物。
这两项发现为人类提供了强有力的新武器,从而使得人类能够与这些每年感染亿万人的疾病作斗争。其为人类改善健康、减轻病痛所带来的功德不可估量。
针对三种可怕的寄生虫病——盘尾丝虫病、淋巴丝虫病和疟疾的革新疗法荣获了年诺贝尔生理学或医学奖。这些疾病的分布非常相似,图中以蓝色标示。
寄生虫导致毁灭性的疾病我们生活在一个复杂的生物世界,繁衍于上的不仅有人类和其他大型动物,还有巨量的其他有机体,其中一些对于人类是有害甚至是致命的。许多寄生虫会导致疾病。
在医学上重要的一类是寄生蠕虫(helminths),据估计世界上三分之一的人口饱受其害,特别是在撒哈拉以南的非洲、南亚和中南美洲更为流行。
盘尾丝虫病和淋巴丝虫病这两种病就是由寄生蠕虫导致的。正如其英文名称所示,盘尾丝虫病(RiverBlindness)最终会导致失明,原因是眼角膜的慢性炎症。
而淋巴丝虫病危害人口超过一亿,会导致慢性肿胀,留下终生瘢痕和致残临床症状,包括象皮肿(淋巴水肿)和阴囊淋巴积液。疟疾伴随人类已经由来已久。
这种蚊传播疾病是由单细胞寄生虫导致的,它会侵袭人体血红细胞,导致发烧,严重情况下会导致脑损伤和死亡。
超过34亿的世界最脆弱人口处在感染性疟疾风险之下,每年超过45万人为之丧命,其中多数是儿童。
从细菌、植物到新型抗寄生虫疗法几十年来,人类一直尝试研发可持续性的疗法来对抗寄生虫病,但所获甚微。今年的诺贝尔奖得主则彻底地改变了这种状况。
大村智是一位日本微生物学家,是天然产物的分离专家。他的研究重点聚焦在土壤里的链霉菌上,链霉菌能产生大量具有抗菌活性的物质(包括由SelmanWaksman发现的链霉素,获年诺贝尔奖)。大村智用高超的技巧开发了大规模培养和塑造细菌的独特方法,他从土壤样本中分离出了新链霉菌菌株,并成功地在实验室中进行了培养。从数以千万的培养物中,他挑选出了最具希望的50种,随后将深入分析它们在抗有害微生物方面的活性。
Satoshiōmura寻找链霉菌的新菌株,作为新型生物活性化合物的来源。他从日本土壤的样本中分理出微生物,通过实验室培养(图左)并对上千个链霉菌培养物进行表征。他从中选出50个最有可能成功的培养样本,而其中一个后来便成为了阿维链霉菌(图右)——也就是阿维菌素的来源。
威廉·C·坎贝尔是一名研究寄生虫的专家,目前在美国工作。威廉·C·坎贝尔获得了大村智的链霉菌培养体并研究了它的功能。威廉·C·坎贝尔发现了其中从菌株中提取的一直成分对动物体内的寄生虫有显著的疗效。这种生物活性物质经提取纯化后被命名为Avermectin,在Avermectin基础上经化学修饰获得了疗效更好的化合物Ivermectin,随后Ivermectin在人体上进行疗效验证,发现Ivermectin能很好地杀死寄生虫幼虫。总得来说,大村智和威廉·C·坎贝尔的贡献使得人们发现了对寄生虫病有很好疗效的新型药物。
WilliamC.Campbell发现ōmura的其中一个链霉菌培养样本对杀死寄生虫很有效,而且该样本中的活性化合物阿维菌素也得到纯化。之后,阿维菌素被修改成伊维菌素,而伊维菌素对动物和人体内的许多寄生虫都有很好的治疗作用,其中就包括导致盘尾丝虫病和淋巴丝虫病的寄生虫。
疟疾通常用氯喹或奎宁来进行治疗,但疗效越来越不好。在上世纪60年代末,治疗疟疾的方法已经失效且疟疾患者越来越多,那是,屠呦呦开始尝试用传统的中草药疗法来治疗疟疾,利用大规模筛选的办法来尝试哪一种草药对疟疾感染的动物有效,发现了青蒿中的提取物有疗效,但重复的结果却是不同的。于是屠呦呦重新去翻阅古典,然后找到了提取的办法。屠呦呦是首位发现该物质的科学家,该物质随后并命名为青蒿素。青蒿素治疗动物疟疾和人类疟疾都具有很好的疗效。青蒿素能够在早期快速杀死疟疾寄生虫,这就解释了为什么青蒿素能够很好的治疗疟疾。
屠呦呦查阅古代的草药书籍,研发出针对疟疾的新疗法。最终,香青蒿这种植物成为了重要的一种成分,屠呦呦设计出一套提纯方法,制成青蒿素这种活性药物,对疟疾起到显著疗效。
阿维菌素、青蒿素和人类健康阿维菌素和青蒿素的发现从根本上改变了寄生虫病的治疗。今天,阿维菌素的衍生物伊维菌素已被用于世界上所有受到寄生虫病困扰的地区。
伊维菌素对很多寄生虫都具有很好治疗效果,其副作用小,全球使用也很方便。盘尾丝虫病和淋巴丝虫病患者在全球范围内多达数百万人,主要分布在贫困国家或地区,而伊维菌素在改善这些患者的健康方面起着不可限量的重要性。治疗效果是如此成功,以至于这两种疾病几乎根除,成为人类医学史上又一次重大的胜利。疟疾每年感染的人数接近两千万,而青蒿素目前已被被广泛用在疟疾横行的地区。结合其他治疗手段,疟疾的致死率整体能够下降超过20%,在孩童患者身上能够超过30%。单独拿非洲来说,这意味着每年将有10万人的生命得以挽救。
阿维菌素和青蒿素的发现彻底革新了针对那些可怕的寄生虫病的治疗方法。威廉·C·坎贝尔、大村智和屠呦呦改变了寄生虫病的治疗手段。
他们的发现及其给全球人类带来的贡献无可估量。
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