法蘭西斯 柯林斯: 我們現在就需要更好的藥

今天，我們知道 4000 種疾病的分子病因，但只有 250 種疾病有治療的藥物。那麼，為何需要這麼長的時間？遺傳學家和醫生法蘭西斯·柯林斯解釋了為什麼系統化的藥物發掘是必要的，甚至為了罕見和複雜的疾病，提供了一些解決方案--例如教老藥玩新花樣。

請用舉手的方式回答我。

多少人超過48歲？

看來並不多。

恭喜大家，

因為如果當你看到這張幻燈片上
美國人的預期壽命，

現在各位的壽命都超過

1900 年出生的一些人。

但看看在這個世紀裏發生了什麼事。

如果各位沿著這條曲線，

可以看到它從這下降了。

那就是因爲 1918 年大流感。

這是 2010 年的數據，

這一年出生的小孩，預估平均壽命為 79 歲，

而且還會繼續增長。

目前，這是個好消息。

但還有很多工作要做。

舉例來說，如果你問，

我們現在到底知道多少疾病的

精確的分子基礎？

說穿了大概就是 4,000 種，這是非常了不起的，

而且發現這些分子大部分都是

最近前發生的。

從已知的觀點，很興奮可以看到這樣的結果，

但是 4000 種疾病中，有多少疾病

現在有治療方法？

大概祇有 250 種。

所以我們面對著非常巨大的挑戰，巨大的差距。

您可能會想這件事也不會太困難，

我們很容易就能

獲取基本資訊，

關於基礎生物學是如何告訴我們的

關於疾病的生成原因

以及在一條大壕溝的上面蓋一座橋樑，

一邊是我們學到的基礎科學，

另外一邊是它的應用。

一座橋，看起來也許像這樣，

我們必須建一條優良的康莊大道

從一側連結到另一側。

嗯，是不是如果這麼簡單就太好了?

不幸的是，事與願違。

在現實中，試圖從基礎知識

走向該知識的實際應用，更像是這樣。

沒有閃亮的橋樑。

如同你在下賭注。

也許你會得到一位泳將和划艇

一艘拖船和一艘帆船

然後你開始給他們方向，

開始下雨、雷電交加

唉呦喂呀，水中還有鯊魚

你的泳將陷入大麻煩，

喔哦，你的泳將溺水了

帆船翻船了，

這艘拖船，撞到大石頭，

如果你幸運的話，剛好有人要過去。

事實上這樣看起來像什麼？

到底什麼東西可以有療效?

藥是什麼? 藥是由

氫分子、碳分子、

氧分子、 氮分子、 和其它幾個原子

組合而成的特定形狀，

正是靠這些形狀，事實上，

決定是否某種特定的藥物可擊中目標。

它會到達它應該去的地方嗎?

看看這張照片 -- 各位的周遭都有很多這種形狀在跳舞。

現在你需要做什麼，如果你想要探索

自閉症的新治療法

或阿茲海默症、或癌症

是在混和之中找到正確的形狀，

最終會帶來好處，而且很安全。

當你觀察這些管線，

你也許從成千上萬，

上億的化合物開始。

你釐清各個的步驟

這導致許多失敗。

最終，也許您可以對其中的 4~5 項做臨床試驗，

如果一切順利，在你開始14 年後，

你得到一個批准。

它將花費超過 10 億美金

就為了一次成功。

所以我們必須用一種工程師的思維看看這條管線，

並說，"可以做得更好嗎?"

這就是今天早上要對各位說的主題。

如何讓整件事進行得更快?

我們如何讓它更成功？

讓我告訴你幾個例子

實際有效的例子。

一個案例是幾個月前才發生的事情

一項針對 "囊狀纖維化" 的藥物成功取得審批。

但是已經花了很長一段時間才得到。

"囊狀纖維化" 已於1989 年發現其分子層的成因。

經由我的團隊與位於多倫多的團隊一起合作

發現一個特定的基因突變

在7 號染色體。

看到的那幅畫了嗎？

是的。這就是同一的孩子。

他叫丹尼班賽特，23 年之後，

就是這一年

也是在丹尼結婚的一年

我們第一次通過 FDA 批准

一種藥物可精確地修復"囊狀纖維化"的缺陷

基於所有對分子的認識的基礎上。

這是個好消息。

壞消息是，這種藥物並不真的
可以治療所有的 "囊狀纖維化"

對丹尼就無效，然而我們仍然在等待

希望下一代可以幫助到他。

但歷經了 23 年才到這邊。實在太長太久。

我們如何加速?

嗯，一種加速方式是利用科技，

一種我們非常看重的技術

適用於全人類的基因組，

能够看到一對染色體，

解開它，並拔出所有的 DNA，

然後能夠解讀該 DNA 代碼中的密码子

A、 C、 G 的和 T 的

這是我們人類的指令書
和一切生物的建構組成指導書，

做到這一點的成本

曾經需要好幾億美元

在過去 10 年中

下降的速度已超越摩爾定律，

今天做一份你我的基因體定序已經低於一萬美元

我們正快速朝向1,000 美元基因體定序前進。

嗯，真令人興奮。

應用於疾病的觀點，這件事是如何演變的?

我要告訴你另一個障礙。

這是非常罕見的一種紊亂。

它被稱為哈欽森-吉爾福德（早衰症），

它是最具戲劇性的過早老化現象。

大約每個 400 萬孩子中只有 1位有這種疾病，

一種簡單的方式發生，發生的情況是，

因為在一個特定的基因突變

產生一種對細胞有毒的蛋白質

造成這些人老化

老化的速度比一般人快 7 倍。

透過一段影片說明這個突變對細胞做了什麼事。

正常的細胞，如果你在顯微鏡下看它是這樣

會有一個核心在細胞中央，

邊緣是是漂亮、圓潤、平滑

和它看上去有點像。

另一方面，早衰症細胞

因為這種有毒蛋白質，稱為 "早衰蛋白" (progerin)，

有這些腫塊與凹凸不平整。

發見這件事後，最想做的事

早在 2003 年

就是找出修正它的方法。

同樣，透過瞭解分子途徑，

是有可能

從許多化合物中找出有用的一個

然後試試看。

培養細胞時做的一個實驗

在此以動畫方式秀出來，

如果把特定化合物

將其加到具有早衰症的細胞，

你看發生什麼事，

在短短 72 小時內，那個細胞變成

可由我們控制的所有目標。

幾乎就是一個正常細胞。

真令人興奮，但在實際人體中是否也有效?

僅四年的空間裡

從發現基因到臨床實驗測試

到測試那個非常複合物。

然後看到這些孩子

全部都是自願參加的，

一共有28位，

从照片上可以看出

他們事實上是一群非常突出的年輕人。

他们都患有這種疾病，

每個人都很相似。

與其告訴你更多資訊，

不如邀請其中之一，
從波士頓來的 山姆· 伯恩斯

他早上來到這裡，站上這舞台

告訴我們他的經歷。

身為早衰症的患童。

山姆現在15 歲。他的父母，
斯科特 · 伯恩斯和萊斯利 · 戈登

和兩位醫生早上也都和我們在一起。

山姆，請坐。

（掌聲）

山姆，你何不告訴大家

身受早衰症所苦的的感覺是什麼?

山姆伯恩斯： 嗯，早衰症限制我某些發展。

我不能運動或肢體活動

但是我一直可以對事物感到興趣

幸運的是，早衰症並不侷限我的興趣。

但當我真正想做某件事

早衰症有點像鼓號樂隊般介入

或像主審，我們總是找方法去做，

只是要說明早衰症並沒有控制我的人生。

（掌聲）

法蘭西斯 · 柯林斯： 所以，您想要對研究人員說什麼

在這個禮堂及所有聆聽的人？

你會針對早衰症的研究說什麼

也許其他有關的狀況說時麼?

SB： 嗯，研究早衰症至今

不少於15年，

只要研究者有一條路

撐到目前為止，有非常的意義

對我自己和所有早衰症的孩子們，

只要還有一條路，

任何人都可以治癒任何疾病，

期望早衰症在不久的將來是可以被治癒的，

因此，我們可以消除這 4,000 種疾病

這就是法蘭西斯所言。

FC: 很棒。山姆今天向學校請假一天。

來到這裡，他是 -- (掌聲) --

順便說明，他是成绩一直優等的九年級學生

在他的學校在波士頓。

請和我一起感謝並歡迎山姆。

SB： 非常感謝你。FC: 非常好。非常好，朋友。

（掌聲）

我想要再講一、兩件事，

關於特別的故事，進而希望推廣

我們如何能有成功的故事呢

如同山姆所說，這些疾病片佈各地，

這4,000種疾病在等待解答。

您可能已經注意到這個藥物

正在做早衰症的臨床試驗

並不是為了這個目的而製成的藥。

這麼罕見的疾病，很難找到公司

願意花上億美元研發藥物。

這是一種治療癌症的藥物。

事實證明，這藥對癌症沒有很有效，

但是這藥有完全相同的屬性與形狀

對早衰症有效，就是這麼回事。

如果我們能更有系統地這樣做，不是很棒嗎？

事實上，我們可以鼓勵所有市場上的公司

公司冷凍櫃中的藥物

只要是對人類是安全的

但從來沒有真正成功地

有效治療他們原來被試驗的目的？

現在我們正在學習這些新的分子途徑 --

其中一些這種藥物可以被重新定位或改變用途，

若用你想要用的字眼用在新的應用上，

就是讓老藥玩新把戲。

有可能變成非常驚人的、有價值的活動。

我們目前對美國國家衛生研究院和藥廠之間有很多討論，

認為往此方向前進非常有前途。

你可以對此滿懷期望。

任何人都可以說出一堆成功的故事

有關這種方法已經引起的重大進展。

愛滋病毒/愛滋病的第一款藥物

並不是為愛滋病毒/愛滋病所發展。

是為了癌症而研發的藥物。它就是AZT。

當時對癌症並不有效，但成為

但卻首次成功對 "抗反轉病毒" 有效，

您可以從表格中看到還有很多其他案例。

所以我們實際上如何讓這種方法更普及而努力？

嗯，我們必須拿出一種夥伴關係

學術界、 政府、 私營部門之間

及病人組織，成為夥伴。

在美國國家衛生研究院，我們已經開始

新的國家推進轉化科學研究中心。

去年 12 月剛開始，其目標之一就是今日討論的概念。

讓我告訴你另一件我們能做的事。

能做藥物測試不是很好嗎?

看看它是否有效和安全

而無需置病人於風險之中，

因為你對第一次永遠不敢確保無事？

例如，我們怎麼知道藥物在我們

給人們使用之前是否安全？我們在動物上測試它們。

並不完全可靠，而且代價很高，

而且很耗時。

假設我們可以在人體細胞上做試驗。

如果你很關注，您可能已經知道，

對一些科學文獻

您現在可以採一個皮膚細胞

並培養成為肝細胞

或一個心臟細胞、腎細胞、或腦細胞給我們任何一個人。

所以如果您使用這些細胞作為您的測試，對

一種藥物是否會有效?和安全?

這裡您看到一張照片，肺在一個晶片上。

這是由 Wyss 研究所(在波士頓)所創造的

他們在這裡完成了什麼，如果我們播放這短片，

從一個人身上取得細胞，

把他們變成類似肺裡面出現的細胞

並控制可能的結果

如果您添加到這各種藥物化合物

以查看它們是否有毒或安全。

您可以看到這晶片甚至會呼吸。

它具有空氣通道。它有一個血通道。

細胞在中間

這使您可以看到當您添加一種化合物時會發生什麼反應。

這些細胞開心嗎?

你可以做這種晶片技術

給腎臟、 心臟、 肌肉、

和所有你想要知道的地方，是否某種藥物

對肝臟而言會是一個問題。

最終，您可以為個人這麼做

我們甚至可以看見一個重點

在開發和測試藥物的能力上

你就在晶片上，我們要說的是

"個人化"的藥品開發過程

以及"個人化"的測試安全性。

所以讓我總結一下。

我們正處於一個重要的時刻。

對我來說，在美國國家衛生研究院將近20年

對於位於前面我們的潛力

從來沒有更興奮過。

我們讓這些發現

走出實驗室到世界各地。

我們需要利用什麼？首先，我們需要的資源。

這是高風險、 有時高成本的研究。

為了巨大的回報，可以從健康的角度和

經濟增長的角度。我們都需要支持。

第二，我們需要各種新的夥伴關係

學術界、政府、私營部門之間

、病人組織，就像我剛剛說明的一

用一種我們能去重新提出新化合物的方法。

第三，可能是最重要的，我們需要人才。

我們需要最好和最聰明的人

從許多不同的學科來參加這項工作 --

來自所有年齡、 所有不同群體 --

因為現在正是時候，夥伴。

這是 21 世紀您一直在等待的生物學，

我們有機會得到

並把它變成某東西，事實上

殲滅疾病。這就是我的目標。

我希望這也是你的目標。

我想它也會是詩人和木偶的目標

衝浪者者和銀行家們

和所有其他的人加入這舞台

想想我們可以試著做些什麼

和為什麼它很重要。

它現在很重要。它馬上就很重要

如果你不相信我，問問山姆吧。

感謝大家。

（掌聲）