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【2015诺贝尔奖】生理学或医学奖揭晓:让人类远离寄生虫

(果壳翻译班/译)数千年来,寄生虫引发的疾病一直是全球一项重大的卫生问题,它们对全球最贫穷人口的影响尤其严重,成为阻碍人类健康一大障碍。今年诺贝尔生理学或医学奖的获得者针对破坏性最大的几种寄生虫病所研发的疗法,使治疗这些疾病的手段得到了革新。

威廉·坎贝尔(William C. Campbell)和大村智(Satoshi Ōmura)发现了一种名为阿维菌素(Avermectin)的新药。阿维菌素的衍生物从根本上降低了盘尾丝虫症(River Blindness,俗称河盲症)和淋巴丝虫病(Lymphatic Filariasis,象皮病)的发病率,同时在治疗一系列其他寄生虫病时也有效果。屠呦呦发现的青蒿素(Artemisinin)则能显著减低疟疾患者的死亡率。

2015年诺贝尔奖生理学或医学奖授予屠呦呦、威廉·C·坎贝尔和大村智,以表彰他们发现了治疗疟疾的开创性疗法和治疗线虫门感染的新疗法。

这两个发现为人类对抗这些每年影响数亿人的疾病提供了有力的新手段。它们对提升人类健康、减少患者痛楚方面的意义是无可估量的。

寄生虫可导致毁灭性的疾病

我们生活在一个生物种类十分复杂的世界,这个世界中不仅有人类和其他大型动物,同时还生活着大量的其他有机体,它们中的一些对我们来说是有害甚至致命的。

很多种寄生生物都会导致疾病。这其中医学上极为重要的一类寄生生物就是寄生虫,据估计全世界有1/3的人受寄生虫影响,特别是生活在撒哈拉以南非洲、南亚以及中南美洲的人。

河盲症和淋巴丝虫病就是两种由寄生虫导致的疾病。正如其名,河盲症(盘尾丝虫病)会造成患者角膜感染,最终导致失明。而全世界感染淋巴丝虫病的人约有1亿,这种病会导致慢性肿胀,造成终生的红斑并致残,包括象皮病(淋巴水肿)以及阴囊鞘膜积液。

疟疾伴随人类的历史则和我们自己的历史一样漫长。这是一种蚊子传染的疾病,病原体是一种单细胞寄生生物,这种生物会入侵红细胞,导致发烧,在严重情况下会造成脑损伤和死亡。全世界最易感染的人口中,有超过34亿人面临疟疾感染风险,每年有超过45万人死于疟疾,其中绝大多数是儿童。

图中左侧为象皮病,中间为河盲症,最右为疟疾。图片来源:nobelprize.org

从细菌、植物到新型抗寄生虫疗法

能持久治疗寄生虫病的方法在过去几十年里取得的进展有限,而今年诺奖得主的发现彻底改变了这一状况。

日本微生物学家大村智是分离天然产物的专家,他专注于研究链霉菌。链霉菌是一类生活在土壤中的细菌,能够产生包括链霉素在内的多种抗菌物质(链霉素获得了1952年的诺贝尔奖)。利用自己在大规模培养、鉴定这些细菌方面的非凡能力,大村从土壤样品中分离了链霉菌的新菌株,并成功在实验室进行了纯培养。他从数千种个不同的纯培养中筛选了50最有前途的菌株,并后续分析它们在对抗有害微生物方面的能力。

大村智通过筛选新的链霉菌属菌株来寻找新的生物活性成分。他从日本的土壤样品中分离出微生物,并在实验室中对它们进行培养。图片来源:nobelprize.org

在美国工作的寄生虫生物学家威廉·C·坎贝尔拿到了大村智的链霉菌菌株并探索了他们的能力。他发现其中一个菌株产生的一种成分能有效对抗家养和畜牧动物的寄生虫。这种生物活性物质被纯化出来,并被命名为阿维菌素。阿维菌素随后被进一步化学修饰成为一种叫“伊维菌素”的物质,变得更加有效。后来,人们在被寄生虫感染的人类身上试验伊维菌素,发现它能有效地杀死寄生虫蚴。大村智和坎贝尔的贡献使一类能有效对抗寄生虫病的新药得以被发现。

寄生虫生物学家威廉·C·坎贝尔利用大村智的链霉菌菌株,分离并纯化出了一种能有效对抗家养和畜牧动物的寄生虫成分命名为阿维菌素。阿维菌素随后被进一步化学修饰成为一种叫“伊维菌素”的物质,变得更加有效。图片来源:nobelprize.org

在过去,疟疾一般依靠氯喹或奎宁来治疗,但这些治疗的有效率逐渐下降。到了1960年代后期,彻底消灭疟疾的努力宣告失败,这种疾病又开始重新抬头。在那时,来自中国的屠呦呦将视线转向传统草药,希望从中找到研发疟疾新药的机会。通过在感染动物身上进行的大规模的筛选,植物黄花蒿(Artemisia annua)的提取物成为了一个有趣的候选。然而,实验结果并不稳定,因此屠呦呦翻检了古代文献,并从中找到线索,成功地提取到了黄花蒿中的活性物质。屠呦呦第一次展示了,这种后来被称为青蒿素的物质具有很高的抗疟原虫活性,无论是在受感染的动物还是人体内都是如此。青蒿素代表着一类新的抗疟疾物质,它们可以在疟原虫发育的早期阶段快速地杀死它们,而这也解释了它们对重症疟疾空前的疗效。

屠呦呦从黄花蒿中分离纯化出了青蒿素。青蒿素具有很高的抗疟原虫活性,无论是在受感染的动物还是人体内都是如此。青蒿素代表着一类新的抗疟疾物质,它们可以在疟原虫发育的早期阶段快速地杀死它们,而这也解释了它们对重症疟疾空前的疗效。图片来源:nobelprize.org

阿维菌素、青蒿素以及全球健康

阿维菌素与青蒿素的研发从根本上改变了寄生虫疾病的治疗。现在,由阿维菌素衍生的伊维菌素在全世界被寄生虫困扰的各个地区广为使用。伊维菌素对一系列寄生虫都非常有效,副作用较少,而且在全球各地都可获得。伊维菌素对改善成千上万河盲症和淋巴丝虫病患者的健康和生活质量的作用是不可估量的,这些患者主要分布在那些世界上最为贫困的地区。治疗是如此的成功,以至于这些疾病已经达到了被消灭的边缘,而这是人类医学史上的一大壮举。疟疾每年大约会感染2亿人,而青蒿素也在世界上所有疟疾流行地区得到使用。当用在联合治疗当中是,它可以使因疟疾导致的死亡减少20%以上,在儿童中减少的死亡率达到30%。单是在非洲,这就意味着每年有10万以上生命得到拯救。

阿维菌素和青蒿素的发现颠覆了破坏性寄生虫病的治疗。坎贝尔,大村和屠呦呦改变了寄生虫病的治疗。他们的发现对全球的影响以及对人类带来的获益都是无法估量的。

 

文章题图:nobelprize.org

编译来源:The 2015 Nobel Prize in Physiology or Medicine - Press Release". Nobelprize.org. Nobel Media AB 2014. Web. 5 Oct 2015.

 

本文翻译自诺贝尔奖官方网站,版权归诺奖官网,未经授权,严禁转载。

The End

发布于2015-10-05, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳

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