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严重制约海洋药物的研发

作者:admin 时间:2018-10-29 15:28

  

  (记者 陈琛 李化成 郭鹏 刘海宁 毛魏聪 谭嘉)习总书记强调,要提高海洋开发能力,扩大海洋开发领域,让海洋经济成为新的增长点。海洋生物医药是山东重点培育的四个战略性新兴产业之一。党的十八大以来,山东依托国家级重大平台获取资源,用高新技术加速成果转化,海洋生物医药发展走在世界前列。

  在完成中国大洋第38航次科考后,“蛟龙号”载人潜水器日前搭乘母船返回了青岛母港。蛟龙回家,海洋国家实验室教授李德海格外兴奋,他给记者展示了蛟龙号这次从南海采集回来的样品。“像这个就是我们采集的一些水样,但是现在都冻实了,我们除了做泥土的样品以外,还有一些海水的样品。”李德海说。

  这些看上去很普通的泥巴和海水,在专家眼里,却是珍贵的宝贝。在没有深远海技术和装备之前,人类很难拿到深海样品;就算有了蛟龙号,能拿到的资源也极其稀少。李德海说,他去年11月份去了一趟马里亚纳海沟,整个航程70天,只就采了一个样品,可见样品采集之难,样品之宝贵。

  青岛海洋国家试验室创新药物中心主任杨金波称:“因为样品是在深海,寡营养,缺少阳光,高压力,这样的生物我们即便是获得了以后,取到陆地上在实验室进行培养又再生的时候是非常难培养的。”

  采集难、培养难,严重制约海洋药物的研发。到去年底,全世界批准上市的药物有几千种,但其中的海洋药物只有13个。

  在青岛海洋国家实验室,来自5个国家的20多个团队正在开展的一项工作,是中国蓝色药库开发计划。这个计划将从包括“蛟龙号”带回来新化合物在内的4200万个化合物中筛选发现新的药物。

  专家介绍,人生病往往是因为控制细胞活动的某些蛋白出了问题,这些出问题的蛋白就是药物靶点。在美国批准上市的1578个药物,相对应的药物靶点共有893个。杨金波给记者打了个有趣的比喻,就如有893个女孩去相亲,有4200万候选的男士,如果他们一个一个去见面,那是不可能完成的。

  常规筛选,无异是大海捞针。青岛海洋国家实验室的专家们现在手里已经有了一个筛选的利器,就是超算和大数据技术。

  杨金波表示:“通过我们现在的技术体系,使得893个女孩4200万个男士每一个都有一次见面的机会,那么,这样大大提高了配对成功找到对象的可能性。”

  “正在动的这一部分显示的是药物分子,或者是一个药物化合物,而这个球带状显示的是一个蛋白靶点,然后我们通过计算可以准确地预测这个药物分子和蛋白靶点的一个亲和力的大小。”在实验室,中国海洋大学副教授于日磊给记者演示了这项技术。

  先通过超算虚拟技术海选,再回到现实,用海洋国家实验室里的另一项新技术——高通量技术再精选一次。

  青岛海洋国家试验室教授赵晨阳对这项技术又打了一个形象的比喻,“原来就是说咱们那会小米加步枪时候的打一枪必须上一次栓的那种步枪,那么现在我等于是把这个弹夹全部都挂好了,连续的那种机关枪。等于是大家大家都去打这一个靶,这样的话在短时间里面,你有更多的机会去打这个靶,能够命中靶心的化合物的比率提高了。”

  高通量技术,每天的筛选能力能达到1万个化合物以上,而且原料的使用量极少。赵晨阳表示:“我就算是做很快的线个这样的化合物就算很不容易了,你不太可能就是说你达到现在日筛选量1万这个水平,那是不可能的。”

  超算虚拟再加上高通量技术,彻底颠覆了海洋药物的传统研发手段。仅用两年时间,青岛海洋国家实验室就发现了数百个具有成药前景的海洋化合物。这个成绩,相当于用2-3年就走完了过去需要几十年才能走完的路。

  近年来,山东海洋生物医药以年均超过18%的速度增长,成为海洋经济中发展最快和潜力最大的产业之一。2016年,全省海洋医药增加值达180亿元,虽说不多,但占了全国的一半以上。到2020年,山东海洋生物医药产值将达到1500亿元。

  海洋生物医药是引领性、战略性新兴产业,是世界各国发展海洋经济重点培育的新动能。山东以海洋国家实验室为平台,以中国蓝色药库开发计划为契机,采用全新高效手段,重构资源获取、药物发现、成药技术体系,迅速站在了世界前沿。创新动能的快速切换,必将孕育更多产业新机遇。

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