声明:本文仅仅关注药物研发历程,不涉及任何药物效果、药物推荐。
药物发现的过程中,从来不缺少故事,有的时候甚至是事故。
例如,伟哥作为特效药,最开始是在开发心血管疾病药物时发现的副作用。华法林做为世界上最受欢迎的抗凝血药物,其开发源自于死牛、死啮齿动物和自杀失败的戏剧性事件。今天我们来关注辉瑞开发的新冠特效药物,看看到底是为何研发立场如此之短。

抗凝血药物华法林
网传北京投放Paxlovid(奈玛特韦/利托那韦片)
近日,网传北京社区卫生服务中心将统一配送新冠特效药物Paxlovid(奈玛特韦/利托那韦片),并且可以医保报销,比例为90%。该药物是由全球制药巨头辉瑞研发,目前已经在全球多个国家获批用于新冠肺炎患者的治疗。在2021年11月份披露在国际顶级医学期刊《新英格兰医学》上的结果显示,Paxlovid能够降低高危患者重症和死亡的风险89%,是目前全球范围内治疗新冠病毒感染效果最好的药物。

Paxlovid开发源自于2003年的非典疫情
有趣的是,这一款药物的前身最早是被开发用来治疗SARS病毒感染的,下面就让我们一起来了解一下这段历史!
辉瑞药物化学家临危受命开发新冠病毒药物
2020年3月13日,是星期五,由于新冠病毒疫情,全球制药巨头辉瑞关闭了美国的大多数运营设施宣布进入紧急状况。药物化学家Dafydd Owen因此从马萨诸塞州剑桥市辉瑞办公室回到家中。领导让其周末在家好好考虑一下,有没有可能开发一种用于治疗新冠病毒的口服药物。Owen此前从未研究过抗病毒药物,也从未担任过项目负责人。

辉瑞药物化学家Dafydd Owen
欧文的整个职业生涯都在辉瑞公司度过。 1999年,他开始在该公司位于英国桑威奇(Sandwich)的工厂工作,2011年搬到美国。 在过去的十年里,他的角色一直是帮助药物化学项目挑选目标化合物,项目主要聚焦在肿瘤学、疼痛管理和心血管疾病等。
但欧文表示,他很高兴能够领导口服抗病毒项目。 他作为新手项目负责人的身份可能给了他一个优势。 就如同他提到的那样“从进入紧急状态的那一刻,世界完全不同了”。 新项目的上面迫在眉睫,欧文以前从未领导过药物发现项目,对于这样一个项目应该如何运行,他没有任何先入为主的观念。
聚焦靶点:冠状病毒3CL蛋白酶
整个周末,欧文阅读了大量关于抗病毒药物研发的文献。其目光最终落在了3CL蛋白酶身上。3CL蛋白酶是COVID-19的冠状病毒SARS-CoV-2的主要蛋白酶。此前,抑制病毒蛋白酶一直是开发抗艾滋病毒和丙型肝炎药物的主要策略,且在临床中取得了不错的数据。尽管冠状病毒与艾滋病毒、肝炎病毒差异较大,但从大逻辑上这是一个可行的策略。

3CL蛋白酶(绿色部分为*制剂抑**)
站在前人肩膀上-被打入冷宫的SARS病毒药物
正所谓踏破铁鞋无觅处,幸运的是,辉瑞的化合物库里就躺着这样一个活性不错的分子:PF-00835231。而这个分子的最初是为了治疗非典开发的!
2003年的非典疫情爆发,根据世界卫生组织披露的数据,当年共造成全球累积死亡人数919人,涉及32个国家和地区,其中中国死亡人数达829人。
2003年6月,德国吕贝克大学的研究者发现,靶向冠状病毒3CL蛋白酶,可能是一个治疗SARS的潜在靶点。辉瑞制药也是基于这种思路开发了3CL蛋白酶*制剂抑**PF-00835231,希望能够终结SARS疫情。药物研发的世界里总是充满了戏剧性,SARS疫情很快得到了有效控制,在全世界范围内销声匿迹。一般来说病毒的致死率越高,其传播能力越差,反之亦然。而过去三年流行的COVID-19病毒,其毒性虽然没有SARS强,但是传播能力远超后者。

站在前人肩膀上-改造PF-00835231
言归正传,正式由于SARS病毒的消失,PF-00835231从此被打入冷宫,静静地躺在辉瑞的化合物库中,直到2020年3月,欧文在辉瑞内部立项,重新开发靶向冠状病毒3CL蛋白酶的*制剂抑**。
摆在欧文面前的难题:PF-00835231成药性非常差!
所谓成药性包括很多方面:药物的活性、稳定性、选择性等等都可能决定一个药物的宿命。PF-00835231的溶解度非常差,这导致其只能通过静脉注射给药。静脉给药会带来很多麻烦,口服片剂或者胶囊方便的多。
注:我们平常口服的药物通常除了核心的药物外还有制剂成分,制剂的主要作用是促进药物分子通过消化道吸收进入血液系统,从而增强药物的血药浓度,进而增强药效。
初见曙光:PF-07321332开发
于是,在接下来的几个月中,欧文的团队聚焦在如何保证其药物活性的前提下,通过改变其结构提供其溶解度,使其成为一种可以口服的药物。最终他们获得了一个全新的分子:PF-07321332(也就是后来的nirmatrelvir)。这个分子集合了化学家们提出的所有要点,使其成为一种有效的抗病毒药物和一种可以作为药丸口服的化合物。但是,直到2020年9月1日上午,大鼠药代动力学研究的结果出来了,研究人员才最终确定这个药物大概率能成。
再接再厉:PF-07321332活性不错
几周前,他们已经证明PF-07321332具有良好的SARS-CoV-2抗病毒活性,大鼠研究证实该化合物可以口服。 Owen说,在他们知道PF-07321332是否是一种可行的候选药物之前,还有一段路要走,但9月初的那个早晨对团队来说是令人兴奋的一天。
此后,辉瑞的化学家迅速扩大了PF-07321332的合成,到2020年11月初交付了1.4公斤的化合物用于毒理学研究。
顺理成章:PF-07321332联合抗HIV药物提高血药浓度
为了增加PF-07321332的血药浓度,提高其成药性,研究小组将PF-07321332与HIV抗病毒药物利托那韦结合。利托那韦对SARS-CoV-2没有活性,但确实与代谢酶结合,从而防止PF-07321332在完成破坏病毒主要蛋白酶的工作之前被分解。
注:肝脏代谢酶能够降解药物,通过抑制代谢酶的活性能够提高药物的浓度,但同时要注意,代谢酶的抑制很可能会影响同时服用的其它药物的降解,提供血药浓度,带来意想不到的毒副作用,甚至是致死。也就是为甚不能乱吃药的原因,尤其是不能多个药物同时服用,除非有医生指导,或者药物的安全性已经得到过验证。
欧文说,在目前阶段,辉瑞公司有数千人共同协作将Paxlovid带给患者。 至于PF-07321332的发现,他说,许多学科的科学家使这个项目取得了成果。 欧文说:“大型制药公司能把这些东西结合在一起,让人们发挥他们的专家作用,发挥他们的绝对优势,这真的很棒。” “令人高兴的是,我们有东西可以展示。”
写在最后也是留给大家共同的思考:中国制药领域近年来蓬勃发展,为何三年过去了,我们仍然没有一款可以拿的出手的药物来解决新冠的蔓延?