以下文章經 The Conversation許可轉載，The Conversation是一家報道最新研究的線上出版物。
處方藥和疫苗徹底改變了醫療保健，顯著降低了疾病死亡率，並提高了全球的生活質量。但是，研究人員、大學和醫院以及製藥行業如何決定要研究開發哪些疾病的藥物呢？
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在我在康涅狄格大學藥學院的健康結果、政策和證據綜合小組擔任主任期間，我評估不同治療方案的有效性和安全性，以幫助臨床醫生和患者做出知情的決定。我和我的同事研究創造新藥物分子、將其輸送到體內並提高其有效性，同時降低其潛在危害的方法。有幾個因素決定了研究人員和製藥公司關注哪些藥物發現途徑。
資金驅動研究決策
研究資金加速了建立新療法所需的科學發現步伐。從歷史上看，像美國國立衛生研究院、製藥行業和私人基金會這樣的主要研究資助者資助了最常見疾病的研究，如心臟病、糖尿病和精神健康障礙。突破性療法將幫助數百萬人，並且每劑藥只需少量加價即可產生鉅額利潤。
因此，對罕見疾病的研究在幾十年裡沒有得到充分資助，因為它幫助的人較少，而且每劑藥的成本必須非常高才能盈利。在7,000多種已知的罕見疾病中，定義為美國受影響人數少於20萬人，在1983年之前，只有34種療法獲得美國食品和藥物管理局的批准。
《孤兒藥法案》的透過改變了這一趨勢，為積極開發罕見疾病藥物的公司提供稅收抵免、研究激勵和延長專利期。從1983年到2019年，724種藥物被批准用於罕見疾病。
新興的社會問題或機遇可能會顯著影響用於開發某些疾病藥物的資金。當COVID-19席捲全球時，來自“曲速行動”的資金在創紀錄的時間內促成了疫苗的開發。諸如ALS冰桶挑戰之類的公眾意識宣傳活動也可以直接為研究籌集資金。這項病毒式社交媒體活動為237位科學家提供了近9000萬美元的研究資金，從2014年到2018年，這導致了與肌萎縮側索硬化症（俗稱盧伽雷病）相關的五個基因的發現和新的臨床試驗。
科學如何進行藥物開發
為了創造突破性療法，研究人員需要對他們需要增強或阻斷的疾病過程有一個基本的瞭解。這需要開發可以模擬人類生物學的細胞和動物模型。
審查潛在的療法並開發準備好在人體上測試的最終藥物產品可能需要多年時間。一旦科學家確定了藥物的潛在生物靶點，他們就會使用高通量篩選來快速評估數百種可能對靶點產生預期效果的化合物。然後，他們修改最有希望的化合物，以增強其效果或降低其毒性。
當這些化合物在實驗室中效果不佳時，如果藥物的估計潛在收入低於改進治療方法的估計成本，公司很可能會停止開發。與僅減輕症狀的藥物相比，公司可以對顯著降低死亡或殘疾的藥物收取更多費用。研究人員也更有可能繼續研究更有潛力幫助患者的藥物。為了獲得FDA批准，公司最終需要證明該藥物對患者的好處大於危害。
有時，研究人員對某種疾病了解很多，但現有技術不足以生產出成功的藥物。長期以來，科學家們知道鐮狀細胞病是由缺陷基因引起的，該基因導致骨髓中的細胞產生畸形的紅細胞，從而引起劇烈疼痛和血栓。科學家們缺乏解決這個問題或使用現有方法繞過這個問題的方法。
然而，在1990年代初期，基礎科學家發現細菌細胞具有識別和編輯DNA的機制。藉助該模型，研究人員開始艱苦地開發一種名為CRISPR的技術，以識別和編輯人類DNA中的基因序列。
該技術最終發展到科學家能夠成功靶向鐮狀細胞病患者的致病基因並對其進行編輯以產生正常功能的紅細胞的程度。2023年12月，Casgevy成為首個獲得FDA批准的基於CRISPR的藥物。
鐮狀細胞病成為這項技術的絕佳目標，因為它是由單一基因問題引起的。它也是一個有吸引力的研究重點疾病，因為它影響了美國約10萬人，並且對社會造成了高昂的代價，導致許多住院和工作日損失。它也不成比例地影響著美國黑人，而美國黑人是醫學研究中代表性不足的人群。
現實世界中的藥物開發
為了從整體上了解藥物開發的各個方面，請考慮美國的主要死因：心血管疾病。即使有幾種藥物可用於治療這種情況，但仍然需要更有效、毒性更小的藥物來降低心臟病發作和中風的風險。
1989年，流行病學家發現，壞膽固醇或低密度脂蛋白膽固醇水平較高的患者比水平較低的患者更容易發生心臟病發作和中風。目前，8600萬美國成年人的膽固醇水平升高，可以透過藥物治療，如常用的他汀類藥物立普妥（阿託伐他汀）或可定（瑞舒伐他汀）。然而，僅靠他汀類藥物無法使所有人達到其膽固醇目標，並且許多患者會出現不良症狀，限制了他們可以接受的劑量。
因此，科學家們開發了模型來了解低密度脂蛋白膽固醇如何在體內產生和清除。他們發現，肝臟中的低密度脂蛋白受體可以從血液中清除壞膽固醇，但一種名為PCSK9的蛋白質會過早地破壞它們，從而提高血液中的壞膽固醇水平。這促成了瑞百安（依洛尤單抗）和普拉侖（阿利西尤單抗）等藥物的開發，這些藥物與PCSK9結合並阻止其發揮作用。另一種藥物樂衛擇（英克西蘭）阻止編碼PCSK9的遺傳物質。
研究人員還在開發一種基於CRISPR的方法，以更有效地治療該疾病。
藥物開發的未來
藥物開發由其資助者的優先事項驅動，無論是政府、基金會還是製藥行業。
基於市場，公司和研究人員傾向於研究社會影響巨大的高發疾病，例如阿爾茨海默病和阿片類藥物使用障礙。但是，倡導團體和基金會的工作可以增加對其他特定疾病和病症的研究資助。《孤兒藥法案》等政策也為發現罕見疾病的療法創造了成功的激勵措施。
然而，在2021年，美國51%的藥物發現支出流向了僅佔人口2%的人群。如何在為少數人開發奇蹟藥物療法的激勵措施與犧牲多數人的利益之間取得平衡，仍然是研究人員和政策制定者仍在努力解決的問題。
本文最初發表於 The Conversation。閱讀 原文。