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“靶点”难寻国产创新药很迷惘 什么卡了我们的脖子

18-05-08 09:17 来源:科技日报 编辑:李彤(见习)

  原标题:“靶点”难寻国产创新药很迷惘 什么卡了我们的脖子

  iCLIP技术的发明,让人们抛弃精密的观测仪器,也能确定RNA(核糖核酸)和蛋白质在哪个位置“交汇”,甚至可以读出位点“密码”。

  生物学者习惯将iCLIP这个词拆解为3部分,i:单点,就像捋着一条绳子,看它上面哪里打了个结,哪里挂了“灯笼”;CL:交联,通过紫外照射等方法让细胞内RNA和蛋白质的关系好成“老铁”,扯也扯不断;IP:沉淀,把“老铁们”从细胞里“薅”出来,有目的地处理。

  iCLIP技术难,犹如万千人海中找一个人,要从几十亿个碱基对找到一个或几个确定的结合点,精确度可想而知。自2010年该技术在《细胞》上首发,近几年已逐渐成为相关领域论文登上CNS(《细胞》《自然》《科学》)顶级刊物的“标配”实验技术,国内实验室却极少有成熟经验。

  有文章报道,国外研究团队已在RNA操控中展开“技术竞赛”,研究论文以几个月为周期轮番在CNS上演。越来越多证据显示,非编码RNA同样控制着生命活动,RNA上大量未被发现的作用位点,可能是创新药的潜在靶点,iCLIP是发现潜在靶点的“利器”之一。

  条件摸索耗时耗力耗感情

  “条件的摸索纯粹是体力活。”一位熟悉该技术的研究人员表示,虽然实验技术无需购买、不受专利限制、能够从期刊文献中学来,但从国外期刊中检索到的技术路线完全无法照搬,不同种类细胞(淋巴细胞、巨噬细胞等)需要一整套完全不同的技术体系。

  以IP那部分“免疫共沉淀”为例,要想“薅”对“老铁”,必须要选择正确的抗体,进行正确的抗原抗体反应。进行细胞培养、裂解等多步实验之后,研究人员才能知道抗体对不对,科研团队通常会从多家公司购买抗体,同时从公司定制,多条腿走路,否则浪费时间和情感。

  普遍认为,实验室如果没有对某一个蛋白的抗原抗体反应的经验积累,不熟悉几个靠谱的抗体生产公司,那是不敢贸然尝试“薅”这一步的。“很费时间,抗体是特异性的,3—6个月才能生产出来,也很费钱,一小管抗体好几千元。”该研究人员说。

  裂解液浓度、RNA酶的确定完全是基础化学实验的方法,“扫荡式”的排查之后才能够确定合适的浓度和种类。加“陡”了,很可能什么都得不到,加少了,又会留下很多杂质,摸索就是在“不漏网一个”和“不错杀一千”中寻求平衡点。

  “RNA比DNA脆弱。”清华大学生命科学院教授杨茂君说,因此对反应条件的控制相当苛刻,容错度较低。

  “摸条件很枯燥,是体力活,要不断重复,要耐得住寂寞。”一位完成iCLIP实验流程的研究人员回应,有很多实验室来交流,也提出要借仪器,还抄走了整个流程,但是全部没了下文。“这个技术,不下定决心去做,是很难顺利地走下来的。”

  小小接头成了CNS论文的“拦路虎”

  核酸接头是整个iCLIP实验中最核心的关键物质之一。它能够引导DNA(与RNA对应)富集从头开始,把特定序列变多并被探测到,最终“捞出海面”,这就好比放出个“信号智能追踪器”,精确匹配、忠诚锚定序列末端是对它的基本要求。

  国内的方法是设计随机引物,广撒薄收,总会撞上某一段。但随机引物接不上RNA和蛋白质结合的位点,必须特别设计从头开始的接头合成对应的DNA链,把RNA“拓印”下来,进行测序。

  “特别设计”在某些实验中体现为预腺苷化、磷酸化的处理,但在国内买不到此类“接头”。事实上,在拥有雄厚技术实力、大量知识产权的大公司的国家,基因测序公司提供包括接头合成在内的服务,国内却找不到。

  “我们之前也没下决心一定要做iCLIP。”该研究人员说,但是有篇论文投稿了《自然》,审稿人要求完成iCLIP,当时实验室决定补充其他内容改投《细胞》,换了个期刊,审稿人仍然要求完成iCLIP。最终,实验室不得不从国外买来引物,完成本该是产业的部分工作,满足了审稿人的要求。

  小试剂,折射化学工业差距

  这不是“小试剂”第一次卡住中国生物产业的脖子。

  多年前,我国某基因测序企业购买Illumina公司生产的基因测序仪,由于Illumina公司突然对匹配的易耗品“试剂盒”提价,给企业经营造成巨大影响。该企业最终下定决心砸巨资购买另一家掌握核心技术的国外制造企业,最终有了中国自己的基因测序仪。

  不只接头,用化学方法在RNA某个核苷酸的第6个位点上,直接连接上一个分子基团,这种“指哪打哪”的精细活,国内的生物公司基本还没涉足。

  “这些应用技术都建立在基础研究之上。”中美冠科生物技术公司毛冠平博士认为,理论基础研究比想象中更重要。化学是生物的基础,但由于行业的“老旧”,精密化学合成的底子被扔下了多年,生命科学研究中的多种试剂盒也是国外产品比国内产品的口碑好。

  “我国的创新药真要有突破,就要从靶点做起。”中科院院士、四川大学教授魏于全认为,要做创新药,发现新靶点的基础研究必不可少,而这类论文无疑应有实力见诸CNS顶级刊物。

  化学药新药的药效原理目前是对体内某一关键蛋白质作用位点的“钳制”或者“激活”。抛开后续的临床安全评价不谈,单从有效性上看,高水平的、能够精确到作用位点的研究不可或缺。魏于全感到紧迫:“别人把靶点都发现了,又有技术,怎么可能做不出来新药。如果用别人的靶点,做出来的药也很难是新药。”

  无论新药创制有没有“新蓝海”,仍在于精确位点上的较量。

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