寻找变种人:颠覆药物发现的再生元
在德国柏林,有位四岁的小孩被带到医院,他的肌肉异常发达,双手竟然可以各举起一只7磅重的哑铃。 
2015-9-21 16:49:22
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E药脸谱

本文转载自福布斯中文网


在美国达拉斯的郊区,住着一位40来岁的有氧健身教练,她的胆固醇水平如此之低,只有正常人的六分之一,以至于科学家认为,她无论吃什么,几乎肯定不会得心脏病。在德国柏林,有位四岁的小孩被带到医院,他的肌肉异常发达,双手竟然可以各举起一只7磅重的哑铃。



这些人仿佛是《X战警》(X-Men)故事中的变种人,他们不只是受到了大自然的恩宠,也是为人类健康指引未来的明灯。而人类健康的未来正是乔治?雅克波罗斯(George Yancopoulos)孜孜以求的目标。现年53岁的他是再生元制药公司(Regeneron Pharmaceuticals,以下简称再生元)首席科学家,在同代人当中堪称最多产的药物开发者之一。他基于心脏突变而研发的一款实验性治疗药物成为行业中最炙手可热的产品之一。基于那位健硕幼儿的第二款实验性治疗药物对肌肉正在日趋萎缩的癌症患者可能会有所帮助。雅克波罗斯研发的用于治疗哮喘、类风湿性关节炎和癌症的其他药物也正处于试验阶段。所有这些药物都是源自于他的团队开发出的一种独特的方法,可以把大批人类DNA片段植入老鼠体内,然后利用这些啮齿动物快速生成人类药物。


雅克波罗斯说:“这正是你进入这个行业的原因所在。你认为自己懂生物学,你认为自己拥有一个深刻的见解。而且你认为它可能会治愈疾病。”


他研发的药物已有三款上市销售,这可是一个令人惊叹的成就。要知道,在医药行业中,研究人员通常辛劳一生也只能研制出一款药物,而如果成功研制出两款药物的话,那就会被视为超级明星。可惜的是,他这三款药物中有两款在商业上没有获得成功:一款针对某种罕见的遗传性疾病的治疗药物,以及类似于美国基因技术公司(Genentech,又称基因泰克公司)研制的阿瓦斯汀(Avastin,也称安维汀或癌思停)的一款抗癌药物。但2011年底推出的阿柏西普注射剂(Eylea)大获成功,该药物是针对成人致盲的首要病因。在华尔街坚信医药行业已经拿不出任何畅销产品的时候,阿柏西普注射剂在面市后的头12个月里便实现了8.38亿美元销售收入,预计今年将增长55%,达到13亿美元。


但是,再生元之所以成为全球最具创新力的一家公司(在今年的福布斯全球最具创新力企业榜上位居第四),凭借的并不仅仅是充满睿智的科学,而且还有精明老练的运营。雅克波罗斯能够成功的一个关键原因,就是一直得到他的老板——公司创始人兼首席执行官(CEO)伦纳德?施莱弗尔(Leonard Schleifer)的支持。现年61岁的施莱弗尔拥有医学和哲学双博士学位,现在已成为生物技术行业最精明的交易撮合者。过去二十年以来,他一直在保护雅克波罗斯,避免后者由于屡屡失败而受到投资者业绩问责的影响。施莱弗尔说:“乔治太有才能了。他身边的人也太有才能了。问题不在于我们能否成功,而在于何时成功,在于我们能否生存得足够久,撑到成功的那一天?”


他们已经推出一些热销产品,而且还远不止于此。与行业趋势大相径庭的是,该公司已经找到了以低廉的预算开发有效新药物的方法。据《福布斯》对过去十年以来上市公司得到批准的220款药物进行的一项分析来看,发明三款或以上药物的公司在每款药物的研发上平均花费43亿美元,而大公司花费更多:默克(Merck)为55亿美元,辉瑞(Pfizer)为78亿美元,再生元在许多项目上的合作伙伴——赛诺菲(Sanofi)为100亿美元。再生元每款药物的平均研发费用是多少呢?只有7.36亿美元。 哈佛大学医学院遗传学家弗雷德?阿尔特(Fred Alt)说:“他已经获得巨大的成功,超越了我可以做出的任何想象。”正是是阿尔特最早向施莱弗尔引荐了雅克波罗斯。


于是,施莱弗尔眼下正在向成为亿万富豪的目标一步步迈进。据《福布斯》估算,他现在的资产净值为8亿美元,其中多半是再生元的股份。同时,雅克波罗斯已赚到的财富几乎超过了有史以来的任何一位生物学研究专家。去年,他获得的薪酬总额高达8,200万美元(其中大部分也是股票),超过了除了拉里?埃里森(Larry Ellison)之外美国任何一位CEO。他的净资产估计达到了4亿美元。


尽管在医学研究和个人财富上获得了所有这些成功,但雅克波罗斯还没有开发出一款真正改变世界的药物。他的新项目——心脏病药物和哮喘病药物——或许正是那种可以拯救千万人生命或者变得家喻户晓的那种药物。不久前本人拜访了再生元设在纽约州塔里敦(Tarrytown)的新总部。他看起来就像是个以实验室为家的人。下巴上留着短尖髯,周围布满了灰色胡茬。衬衫领子耷拉着,没有扣上,在靠近皮带的地方还有个洞。办公室里的白板上写满了孩子来公司看他时的留言。


雅克波罗斯说:“公司创办25年以来,我们做的所有事情都是相互关联的。并不是我们在中途改变了方向,也不是采用了某种新的技巧。这一切都是建立在那些早期构想的基础之上,我们只是把它们提升到一个新的层次。”


再生元起源于一家中餐馆。1988年,在曼哈顿上东区,时任威尔康奈尔医学院(Weill Cornell Medical College)神经学助理教授的施莱弗尔在一张餐巾纸上与美林证券的一位创投人草拟了一笔交易,最终获得了100万美元风险投资,用以创办一家旨在治愈神经疾病的新公司,并且在该公司担任CEO。随后,他聘请了一些顶级科学家担任顾问,其中包括三名诺贝尔奖获得者,这三人成为再生元董事。


其中有位顾问告诉施莱弗尔,当时28岁的哥伦比亚大学教授雅克波罗斯是“他这一代人当中的青年巨星”。雅克波罗斯之所以接受施莱弗尔邀请加盟的提议,也有他自己的理由。雅克波罗斯的父亲是希腊第一代移民,他当初之所以移民美国,是想重建他的父亲(在土耳其做苦役,后来逃走,创建了希腊最初的几家发电厂)被纳粹夺走的财富。他很反对自己聪颖的儿子选择了一种收入和学者一样糟糕的职业。雅克波罗斯在大学里有200万美元的研究经费,能让他进行八年研究,但其中真正落入他自己口袋的只有35,000美元。他的父亲告诉他,美国该付给他高出许多的报酬。


施莱弗尔和雅克波罗斯两人都是在纽约皇后区的皇后大道长大,但彼此并不认识。除了都拥有博士学位之外,两人也都具有倔强的性格。雅克波罗斯甚至都和施莱弗尔考察了几处可能设立实验室的地点,但竟然还是不愿与公司签约。最后,在纽约威斯特彻斯特县(Westchester County)的一间意大利餐厅里会面时,雅克波罗斯和他父亲一同到场。施莱弗尔说:“他父亲是想来考察我,而不是由我来说服乔治。”父亲批准了,于是雅克波罗斯签约加盟。


但已同意与雅克波罗斯在哥伦比亚大学合作的那八位科学家,却不愿意随他一起加盟再生元。那时候,加盟一家公司,就意味着抛弃学术生涯。持有这种想法的并不是只有他们。雅克波罗斯拥有10,000平方英尺的实验室空间,但他找不到任何愿意在那里工作的人。他花了几个月的时间才聘请到手下的第一位雇员——一位处于失业状态、对生物学感兴趣的理论物理学家。而建立起他的核心研究团队前后耗费了两年时间。然而,缓慢招聘合适人手的做法带来了回报。最初聘请的六人团队与雅克波罗斯合作完成了每一个技术突破,而且直到今天他们基本上都还在为再生元效力。自1991年以来就一直是雅克波罗斯得力助手的尼尔?斯塔尔(Neil Stahl)说:“我们运用的技术的确是尖端的。我愈加坚信,与在某个大学里当个落寞的助理教授相比,我在这里可以做更多的科学研究。”


最初,通往荣耀的道路看似相当简单。雅克波罗斯发现,作为刺激康复的主要化学信号,生长因子(growth-factor)蛋白质在大脑中和在身体其他部位基本上差不多。分离出一个生长因子蛋白质,然后植入患者的大脑中,哇!它们就会对卢伽雷氏症(Lou Gehrig’s disease)患者起到帮助。施莱弗尔不禁幻想着,意气飞扬的他俩将被授予洋基球场一垒位置的永久席位(卢伽雷曾是洋基队的一垒手),而且随着患者的生活得以改变,他们悠然惬意地数着一把把钞票。然而,这款药物在临床试验中失败了。


感到沮丧的施莱弗尔向雅克波罗斯提出了一个异乎寻常的建议:“我们为什么不打电话给罗伊?瓦格洛斯(Roy Vagelos)呢?或许他会帮我们一把。”


这是一个大胆的想法。由于推出了改变心脏病患者医疗水平以及治愈非洲河盲症的一系列药物,时任默克公司(Merck)CEO的瓦格洛斯成为医药行业有史以来最著名、最受尊敬的公司高管,而且也是雅克波罗斯的崇拜对象。这个时机很幸运。当时默克公司正经历管理层大调整,而瓦格洛斯马上就要离开该公司。瓦格洛斯同意与再生元团队会面——如果他们可以立即这样做的话。雅克波罗斯在公司举办的一场节日派对之后,开了个夜车,迅速编制了一份简报。会谈成功了。瓦格洛斯看到了他们公司的发展潜力。于是他成为再生元的董事长。瓦格洛斯说:“这家公司有一个了不起的CEO,还有一个了不起的研究部带头人。你知道,这就是我们这个行业的制胜关键。CEO很重要,但如果没有新产品的话,那么CEO就麻烦大了。”


于是,瓦格洛斯学校“开学”了。第一课:如果你对药物是否有效毫无头绪的话,那么在你完成临床试验之前,别押注在这些药物上(这就排除了扩展到神经系统科学的可能性,而这正是其他公司正在纷纷放弃诸如阿尔茨海默氏症等疾病的主要原因之一)。第二课:别再仅仅专注于早期阶段的药物发现,而忽略后期阶段的人体试验。在培养皿中得到完美结果是不够的。再生元开始注意尽量避免可能导致药物研发失败的两个原因:要么不明白目标疾病的生物学原理,要么药物起到某种超乎预期的作用并且导致副作用。


该公司又遭遇了更多的失败:第二款治疗卢伽雷氏症的药物、一款减肥药。然后,他们在努力发现生长因子的研究活动中,探索出了一项新技术:通过“松开” 细胞表面称为受体的“开关”来发现生长因子。当时,受体很容易找到,但发现生长因子却很难。雅克波罗斯最先聘请的那位物理学家发现了一个利用受体捞出合适的生长因子的方法。然后雅克波罗斯构思出将这些就像是“渔船”一样的受体制造成陷阱的方法,可以把血液中的生长因子一网打尽,以此阻断生长因子。雅克波罗斯干脆就把这些药物叫做“Trap”(英语中该词就是陷阱的意思——译注)。


再生元用于治疗一种罕见肾脏疾病的第一款Trap药物在2008年上市销售。虽然这款药物仅产生了2,000万美元的年销售收入,但它为用于治疗癌症的药物Zaltrap以及治疗老年性黄斑变性的最畅销药物Eylea奠定了基础,Zaltrap在推出的头一个季度创造了1,400万美元的销售收入。自从在2011年11月份获得批准以来,大获成功的Eylea促使再生元股价上涨400%以上。杰富瑞投资银行(Jefferies)分析师比伦?阿明(Biren Amin)说:“当时我想,他们的业绩会超过预期,但没料到是那么高。结果他们的业绩相当惊人。”


但是,捞出生长因子以及费力地开发Trap药物只是第一步。与他的导师不同的是,雅克波罗斯秉信一种独有的理念,即开发出能让药物发现变得更加容易的技术,是发明新药物的关键。而为了真正确保他的药物有很大的成功机会,雅克波罗斯需要发明一个更好的方法,来理解人体机能,并且让靶向药物(targeted medicine)对身体产生影响。不只是需要一种更好的捕鼠器,而且需要更好的老鼠。



利用实验室老鼠所面临的问题很简单:它们并不是人,尽管人鼠之间的遗传相似度惊人,但老鼠微小的身体并不完全像人体那样运行。这是老生常谈吗?能在老鼠体内缩减肿瘤的药物,在人体内未必能做到这点。用于治疗血液感染的一系列药物之所以失败,就是因为老鼠的免疫系统与我们人类不同。他和他的团队开发出一种方法,能一次将600万个DNA字符的人类DNA植入实验老鼠基因组内。美国国立卫生研究院(The National Institutes of Health)目前就在资助再生元,以此利用这项技术来识别3,500个基因的功能。


这项老鼠改良技术带来了一个前所未有的大机遇。生物技术时代的许多最重要药物,包括乳腺癌药物赫赛汀(Herceptin)、淋巴瘤药物利妥昔单抗(Rituxan)以及类风湿性关节炎药物阿达木单抗(Humira),都属于抗体药物——如同免疫系统内的“灵巧炸弹”,能够精准地将病菌消灭。传统上,这些药物都是先在老鼠体内研制,然后一个氨基酸一个氨基酸地费力转换成人体会接受的抗体药物。但利用雅克波罗斯的老鼠,就有可能用人类基因来替代部分小鼠免疫系统。这意味着可以在小鼠体内迅速生成抗体,并且只需一个简单的步骤,就会变成可用于人体的抗体药物,从而将这个进程缩短数月时间。


赛诺菲意识到这项技术的潜力,为此在2007年同意每年付给再生元1亿美元研发资金,作为交换,赛诺菲将分到用这项技术开发的药物创造的一半利润。在头两年内,五款药物进入临床试验阶段,在那时赛诺菲将资金数额提高到每年1.6亿美元,并且同意负责大部分临床试验以及销售和营销。赛诺菲得以分享再生元开发的降胆固醇药、哮喘药及其他潜在试验药物的专利权。


再生元(和赛诺菲)要想真正受益于这个新系统,那么他们需要的,不只是在鼠类遗传学上下功夫——他们还需要基因突变体。药物靶点在人体取得预期效果的最佳证明,来自于把老鼠数据与人类遗传学结合在一起。


在实际情况中,这种靶向机制是如何起作用呢?我们可以拿一种叫做PCSK9的基因来做例子。它最先在法国胆固醇超高患者身上被发现,这种基因致使这些患者在年轻时就面临心脏病发作的风险。通常情况下,破坏基因的突变比那些增强基因的突变更加常见。所以,得克萨斯大学西南医学中心的研究人员从一个庞大的心脏病患者数据库中寻找低胆固醇患者。他们了解到,携带已损坏PCSK9基因的一组患者的胆固醇水平比正常人低28%,他们患心脏病的风险降低88%。有些人携带有两个已损坏PCSK9基因,包括那位胆固醇水平超低的有氧运动教练。这些人都很健康,但低密度脂蛋白的含量为15毫克/百毫升,相比之下,最健康人体的这个含量为100毫克/百毫升。


这是个基础逻辑问题:增强某种基因是不好的,而消除它是好的,而如果消除它真正是好事的话,那么能阻断该基因的药物就也是好的。再生元和赛诺菲在药物进入临床试验方面击败了安进(Amgen),以此证明了这套理论。患者乐意通过药物注射来控制高胆固醇吗?克利夫兰医院(Cleveland Clinic)心脏病专家史蒂文?尼森(Steven Nissen)目前正在与安进合作,他说: “这是过去十年以来制药行业激烈辩论的焦点。”他认为PCSK9药物的疗效会不错,但只有在它们证明在降低心脏病和中风发病率方面疗效超过他汀类药物(现在是廉价仿制药)的情况下,才会成为特别成功的药物。就像雅克波罗斯研制的许多药物那样,他涉足了一个充满竞争的领域:辉瑞、阿尔尼拉姆(Alnylam)和罗氏(Roche)都在研究针对PCSK9基因的药物。如果他的药有缺陷,结果可想而知。


如果他再成功研发出几款热销药物的话,那么雅克波罗斯将有望进入传奇药物研发大师的名人堂,并堵住那些质疑他工作的同行们的嘴。这个名人堂中的前辈,有一大批是活跃在上世纪六七十年代。他们是一整类药物的发明者,这其中包括罗氏的莱奥?施特恩巴赫(Leo Sternbach),他发明了镇静药物安定(Valium)及六款类似药物;还有默克的莫里斯?希勒曼(Maurice Hilleman),他研制了超过36种疫苗。生物学家兼风险投资人科瑞?古德曼(Corey Goodman)说:“雅克波罗斯是了不起的科学家。但一流的分子生物学是否能够转化为药物则是另一回事。”


雅克波罗斯根据健硕幼儿基因研发的药物正处于早期阶段,而且是不用想都知道它很有前途。他认为,其他类似抗体药物之所以失败,是因为它们还不够好。此外他还在研发一种类风湿关节炎药物。但他最期待的是一款用来治疗过敏和哮喘的药物。照他所说,这些疾病在他小时候很少见。携带着该药物所针对基因突变的人,患此类疾病的几率更大,而在人体上进行的早期研究表明,该药物很有希望。在2019年底之前,我们将相继得到十几款药物的试验结果,对许多行业而言,这样的时间跨度长到令人发指,但对于药物发现而言则如同冲刺。


雅克波罗斯的目光甚至放得比这更远。如果能够低成本地破解人类DNA,那他将推出一套全新的老鼠实验以及抗体药物目标。他说:“我们从成立的头一天开始就一直在进行遗传学研究,到现在已经过去了25年,这只是下一步。这是进行遗传学研究的更为强大的方法。”而随着再生元的产品研发从Trap药物升级到抗体药物,他表示,现在他的药物开发机制正处于“变革的边缘”。这意味着医学领域的下一个重大飞跃?一切都只是个时间问题。

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