大自然的藥櫃

從馬來西亞植物茂密的叢林到加勒比海的珊瑚礁，科學家們正在全球範圍內尋找治療我們最棘手疾病的方法。 這種生物勘探工作非常繁瑣——平均而言，在數千種測試的天然化合物中，只有一種顯示出藥物前景，而其中只有少數幾種最終能上市。 然而，儘管失敗的風險很高，研究人員仍在堅持不懈，因為他們認識到，憑藉數百萬年的經驗，大自然是終極化學家。

事實上，目前使用的近一半人類藥物最初都來源於天然資源。 最著名的例子也許是阿司匹林，它源於柳樹的樹皮和葉子中的一種化合物，後來於 1899 年開始由拜耳公司銷售。 大約 50 年後，科學家們在長春花（右圖）中發現了抗癌化合物，製藥巨頭禮來公司隨後生產了該化合物，用於治療白血病和霍奇金病。 其他著名的例子包括從太平洋紫杉樹中分離出來的抗癌藥物紫杉醇，以及基於非洲鋸鱗蝰蛇毒液的抗凝血劑阿加曲酶。

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今天，許多其他取自大自然藥櫃的化合物也顯示出前景（見側邊欄）。 並且由於有數千種物種尚未被挖掘出它們的化學藥劑，因此很容易將生物勘探者比作糖果店裡貪婪的孩子。 但事實上，這些甜蜜的回報有時會付出巨大的代價。 研究人員越來越多地發現自己與世界許多地方的傳統治療師發生衝突，這些治療師長期以來一直利用動植物來治療各種疾病，也與大自然本身發生衝突，大自然通常不會在沒有生態後果的情況下交出任何東西。

然而，毫無疑問，我們需要新的藥物來對抗艾滋病、阿爾茨海默病和其他疾病。 此外，研究人員面臨著越來越大的壓力，需要找到化合物來替代那些已經變得不那麼有效的化合物。 例如，隨著細菌耐藥性的上升，世界迫切需要新的抗生素。 抗癌藥物也是如此，隨著時間的推移，它們可能會在患者體內失去效力。 而大自然可能仍然是尋找此類救命化合物的最佳場所。

地球上大約有 1000 萬個物種，科學家們如何確定哪些物種含有潛在的萬能藥？ 在許多情況下，他們正在進行隨機篩選——這個過程平均每分析 20,000 個樣本才能產生一種有用的藥物。 但其他研究人員採用了不同的策略，儘可能諮詢當地土著居民。 據國際保護組織稱，研究表明，當地人識別出的植物實際上比隨機採集的同類植物更有可能具有藥物潛力，可能性高達 60%。

最近，植物和固著或移動緩慢的海洋無脊椎動物，如海綿、珊瑚和海蛞蝓，引起了特別的關注，因為對於這些生物來說，逃離捕食者不是一種選擇。 相反，它們有化學防禦機制。 稍微調整一下，它們產生的強效毒素——以及某些毒蛇、青蛙和陸地無脊椎動物產生的毒素——實際上可以拯救生命。

當然，鎖定有前景的化合物只是第一步。 在從中開發藥物之前，必須建立該化合物的可再生資源。 這項任務構成了一個巨大的障礙。 因為這些化合物通常來自稀有或生長緩慢的生物，或者以微量產生，所以以足夠的量收穫源生物可能是不現實的。

為了解決這個問題，研究人員通常嘗試合成衍生物。 但有時合成被證明是不可能的，或者是不經濟的，例如 Ecteinascidin-743 的情況，這是一種目前正在臨床試驗中的抗癌化合物，它來自一種叫做海鞘的生物。 加利福尼亞州卡爾斯巴德市 CalBioMarine Technologies 公司的科學家們開發了一種人工養殖這種動物的方法，甚至創造了一種人工版本的紅樹林根系，它在野外就附著在紅樹林根系上。 在其他情況下，簡單地培養來自源生物的細胞就足夠了。

一旦開發出來，這些藥物，與所有擬議的藥物一樣，必須透過一系列嚴格的測試，評估其在動物和人類中的安全性和有效性。 這一步也會付出代價，尤其是對於初創公司而言。 以 Shaman Pharmaceuticals 公司為例，這是一家曾經很有前途的公司，其產品有望治療慢性腹瀉患者。 他們的藥物 Provir——源自亞馬遜地區常見的巴豆樹的樹液——在兩年的臨床試驗中表現出色，以至於 FDA 授予其快速通道資格，僅需進行一項最終的 III 期試驗，而不是兩項。 然而，當 FDA 後來決定要求進行第二次 III 期試驗時，Shaman 公司負擔不起。 今天，該公司銷售膳食補充劑。

除了研究本身帶來的困難之外，尋找天然奇蹟藥物的科學家和製藥公司還面臨著嚴峻的倫理困境。 例如，在巴西，官員們對科學界對植物樣本的需求可能導致植物走私表示擔憂。 世界各地的土著群體擔心，在競相為大自然的百萬美元分子申請專利的過程中，科學正在竊取他們的智慧財產權。

事實上，根據今年早些時候發表在《亞特蘭大憲法報》上的一份報告，即使是一個旨在與當地土著人民——墨西哥恰帕斯州的瑪雅人——分享未來利潤的專案也已經失敗，原因是就植物、民間知識以及合作可能產生的任何藥物的商業權利歸屬問題存在分歧。

其他旨在確保這些通常較貧窮的國家從生物勘探者的訪問中受益的努力取得了更令人欣慰的結果。 例如，在南美洲的蘇利南，百時美施貴寶公司、來自密蘇里植物園、弗吉尼亞理工學院和國際保護組織的科學家和環保主義者幫助建立了一個四百萬英畝的保護區。 國際保護組織還積極幫助馬達加斯加和印度尼西亞政府制定旨在維護國家對其生物資源主權的政策。

過去十年的生物勘探尚未發現重磅藥物，但許多天然來源的藥物正在人體試驗中進行評估。 這些化合物包括從泰國眼鏡蛇毒液中提取的 Immunokine，它可能有效對抗多發性硬化症，以及從馬來西亞植物中提取的抗 HIV 藥物 calanolide A。 從熱帶海洋芋螺中提取的強效止痛藥 Ziconotide 已經取得了特別大的進展，正在等待 FDA 的批准。 一旦獲得批准，Ziconotide 將成為首個基於海洋生物的藥物。

然而，在許多情況下，可能含有治療生物的環境正在遭到破壞。 據估計，已篩選出藥用特性的物種數量僅為 1%，但每年仍有超過 3000 萬英畝的熱帶森林消失。 人類活動也在對海洋造成損害，形式包括汙染和過度捕撈。 如此大規模地破壞我們星球複雜的生態系統無疑會反噬我們——如果僅僅因為每失去一個物種，大自然就會帶走可能救命的化學配方進入墳墓。