神药是怎样炼成的 书架

第 05 章 / 共 15 章

第五章 · 从狗胰腺里挤出来的救命水

在 1922 年之前,1 型糖尿病(免疫系统误杀了胰岛里分泌胰岛素的细胞,身体从此造不出这种激素)的诊断书就是死刑判决书,而且是一种特别残忍的死法:病人(大多是孩子)唯一的"疗法"是饥饿疗法——把每天的热量压到几百大卡,让病人饿到皮包骨,以换取几个月到一两年的苟延。多伦多儿童医院当年的病房照片里,那些孩子看起来像集中营的幸存者。

一个外科医生的执念

科学背景当时已经有了:1889 年德国医生明可夫斯基切除狗的胰腺,狗立刻出现糖尿病症状——胰腺里一定分泌着某种降糖物质。人们管它叫"胰岛素"(insula,拉丁语"岛",指胰腺里的胰岛细胞团),但此后三十年,所有想从胰腺里把它提出来的尝试都失败了。原因很简单:胰腺同时也是消化液工厂,里面的消化酶在提取过程中就把胰岛素这种蛋白质嚼碎了。你想从一台绞肉机里取出一个完好的零件。

1921 年,多伦多一个毫无科研资历的年轻外科医生弗雷德里克·班廷想到了一个绕开绞肉机的办法:先结扎狗的胰管,让分泌消化酶的腺泡细胞萎缩死掉,等胰腺里只剩下胰岛,再提取。他说服生理学教授麦克劳德借给他一间实验室、十只狗和一个叫贝斯特的医学生助手。那年夏天,两人从结扎后的胰腺里提出了能降糖的提取物,注射给胰腺被切除、已经昏迷的糖尿病狗,狗的血糖掉了下来,重新站了起来。

提取物太粗,直接给人用会起脓包。生物化学家科利普加入,用酒精沉淀法做出了足够纯的制剂。1922 年 1 月,14 岁的伦纳德·汤普森成为第一个接受注射的病人——第一次注射效果不佳还引发过敏,科利普改进了配方,十一天后的第二次注射,男孩的血糖从 520 降到 120。几个月后,多伦多病房里那些饥饿疗法中等死的孩子被一个个注射唤醒,有的当场能下床走路。1923 年,诺贝尔奖火速颁给班廷和麦克劳德——从发现到诺奖只用了一年多,历史上绝无仅有(班廷愤怒于贝斯特被忽略,把自己的一半奖金分给了他;麦克劳德也分给了科利普)。

大白话:胰岛素不是被"发明"的,是被"捞出来"的。难点从来不在证明它存在,而在绕过胰腺自己消化自己的这个陷阱。

一美元专利与药厂接力

班廷、贝斯特和科利普把胰岛素专利以每人一美元的价格卖给了多伦多大学——班廷说"胰岛素不属于我,它属于全世界"。但"属于全世界"不等于"能到病人手上":全校的产量只够几个病人。礼来公司接手,用屠宰场的牛和猪胰腺大规模提取,一年内就让胰岛素成了美国普通药房买得到的药。此后五十年,糖尿病人打的都是动物胰岛素——一天一头牛的胰腺只够一个病人用几天,全世界的屠宰场都变成了药厂的原料车间。

原理:一把打开细胞大门的钥匙

胰岛素本质上是一个"开仓指令"。吃完饭血糖升高,胰岛 β 细胞释放胰岛素;血液里全身细胞表面都有胰岛素受体(嵌在细胞膜上的一台信号机器),胰岛素插进去,细胞就把葡萄糖转运蛋白摆到表面、把糖拉进细胞里烧掉或存成糖原和脂肪。1 型糖尿病是没有钥匙,2 型糖尿病(另一回事,占九成以上)是锁生锈了——细胞对胰岛素不再敏感,即胰岛素抵抗。这决定了治疗的差别:1 型缺什么补什么,必须注射胰岛素;2 型要先想办法让锁恢复灵敏。

为什么胰岛素只能打针不能吃?因为它是蛋白质——由 51 个氨基酸折叠成的小蛋白——吞下去会被胃肠道的消化酶当成食物分解掉。这是所有蛋白类药物的共同宿命,也是后面很多章节的伏笔:蛋白药改变了制药业,但至今改变不了"注射"这件事。

从猪到酵母:第一次"转基因"制药

动物胰岛素有两个问题:和人胰岛素差几个氨基酸,少数人会过敏;而且受限于屠宰量。1978 年,一家刚成立两年的小公司基因泰克做到了一件当时听起来像科幻的事:把人的胰岛素基因剪下来,插进大肠杆菌,让细菌替我们生产人的胰岛素。这就是重组 DNA 技术(把不同物种的 DNA 拼接起来,让微生物当人用药厂)。1982 年,礼来以"优泌林"的名字把它推向市场——这是人类第一个获批的重组 DNA 药物。

优泌林的意义超出胰岛素本身:它证明了"药可以不从自然界提取,而是由细胞工厂按图纸生产"。今天你在第十三章会看到的 GLP-1 药物、第十章的单克隆抗体,全部是这条产线的后代。如果说阿司匹林开创了"改造小分子"的时代,优泌林就开创了"编程生命来制药"的时代。

神药是怎样炼成的
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