在分子世界探索本草奧秘

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在分子世界探索本草奧秘

2024-01-31 11:28

來源:中國中醫藥報

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生命,是由核酸和蛋白質等物質組成的分子體系,它具有不斷繁殖後代以及對外界産生反應的能力。當人患病服用中藥後,藥物成分就會與體內的分子物質,如核酸、蛋白質、糖等産生作用而發揮療效。

中藥組方作用於人體的什麼靶標?它的作用機理能夠被説明白、講清楚嗎?如何將現代科技與中醫藥結合,使中醫藥理論體系形成符合現代科學慣例的數據化表達方式,從而破解中醫藥面臨的現代化挑戰?如果使用電腦智慧分析,能否優化更加有效的中藥組方?

在位於北京市生命科學園的博奧晶方分子實驗室,中國工程院院士程京團隊的科研人員們試圖尋找這些問題的答案。他們借助生物晶片技術,建設了中藥分子功能基因表達譜數據庫和智慧組方系統,讓説明白、講清楚中藥作用機理成為可能。

近年來,博奧晶方通過現代生命科學、人工智慧和高性能計算,首次構建了國際上超大規模的中藥分子功能組學數據庫,系統評價了中藥逆轉人體疾病分子信號通路的科學內涵和創新中藥開發。這項研究也被稱為“分子本草技術”。

尋找證據闡釋中醫藥作用機理

2016年,北京博奧晶方生物科技有限公司(以下簡稱“博奧晶方”)董事長楊越與程京的一次邂逅,讓楊越看到了現代科技與傳統醫藥結合發展的廣闊前景。5年後,博奧晶方成立,開始分子本草技術的産業化探索。

“目前,中藥分子功能基因表達譜數據庫真實檢測了900多種中藥、300多種食物提取物對人體免疫、神經、呼吸、迴圈等9大系統疾病細胞模型作用的10億級真實基因表達譜數據,它所涵蓋的藥物作用信號通路達到了2500多萬條,這個數據庫還在持續建設和擴展中。”楊越表示。

程京介紹,分子本草技術的原理主要有三點,一是挖掘人體的分子信號通路在正常狀態和疾病狀態下的差異,即在疾病狀態下,人體的分子信號通路靶標的激活或抑製作用;二是通過實驗檢測藥物處理人體疾病細胞模型後的基因表達數據,建立藥物的作用信號通路圖譜數據庫;三是以疾病信號通路為靶標,以藥物組方逆轉通路為核心,AI驅動智慧組方。從而形成科學內涵清晰、靶標明確的中藥組方,提高中藥組方用於臨床的有效性和確定性。

“分子本草技術實現了對中醫藥三大關鍵問題的現代科學語言闡述,即對中醫藥‘是什麼’的質疑;對中醫藥療效作用‘為什麼’的質疑;對中醫藥臨床療效‘怎麼樣’的質疑。”楊越説。

博奧晶方目前擁有的數據庫,可以對大量的古方或臨床經驗方進行快速分析和評價,最終在分子信號通路這一指標上形成可量化、可視化的數據。由於分子信號通路是國內外通用的生命科學語言指標,這樣博奧晶方在中藥療效方面的表達就實現了與國際同行業的對接,以科學化、全景化的形式科學解析了中藥的機理機制。

目前,分子本草技術已經在創新藥物開發方面展現出了巨大潛力。據介紹,博奧晶方和中國中醫科學院廣安門醫院王階教授合作,用分子本草從傳統的經典理論和經驗用藥入手,開發了針對慢性心力衰竭的藥物,在小樣本臨床觀察中表現出非常好的改善水腫、喘憋、疲倦乏力效果,有效率達到90%以上。目前這項藥物正在中國中醫科學院廣安門醫院、復旦大學附屬中山醫院、四川大學華西醫院等七家醫院開展隨機雙盲對照臨床研究。

精準施治探索臨床個性化診療

癌症是嚴重威脅我國居民健康的一類疾病,已成為影響國家經濟社會發展的重大公共衛生問題。2022年中國的所有惡性腫瘤新發病例中肺癌排名第1位,佔18.06%,而肺癌死亡人數佔中國惡性腫瘤死亡總數的23.9%,同樣排名第1位。早期肺癌多無明顯症狀,臨床上多數患者出現症狀就診時已屬晚期,晚期肺癌患者整體5年生存率在20%左右。

如何提高肺健康診療水準,推動肺癌防治關口前移,有效預防肺癌的發生?分子本草技術正在發揮它的獨特作用。

楊越介紹,利用分子本草技術賦能肺健康精準調理方案,通過中西醫結合精準診療的模式,早期對肺部健康精準診斷、精準調理+治療+管理,並與健康保險打通,從而實現肺健康精準診療險一體化。

“如果在這個基礎上,再輔以專病智慧處方系統,甚至能夠實現一人一方、遠端診療、個性化保健的商業模式,同時可以解決基層醫療機構醫生緊缺的問題,拓展鄉村醫療體系。甚至可以針對肺癌等複雜疾病進行個性化的中藥精準用藥指導。”楊越説。

除了在“中醫循證”的方向上走出了一條探索創新之路,在其他領域,分子本草技術也得到廣泛應用。

在中藥新藥評審體系建設方面,以“分子本草臨床模型實驗數據+AI智慧篩選”為手段,使中藥新藥相關的有效性分析數據、安全性分析數據、統計分析數據一目了然。

在中藥材種植領域,分子本草能夠成為一把極具科學性的“工具”。通過技術特點開展中藥生物學活性品質鑒定研究,從而為築牢藥材品質監管提供有力的評價支撐,同時還能夠賦能鄉村振興。

搭建橋梁讓世界更懂中醫藥

自古以來,中醫藥就伴隨商貿活動在古絲綢之路國家落地生根。如今,隨著健康觀念和醫學模式的轉變,中醫藥交流合作已成為共建“一帶一路”高品質發展的新亮點。

“中醫藥是中華優秀傳統文化的重要載體,也是中華文明的集中體現。深化‘一帶一路’中醫藥合作,對弘揚中華優秀傳統文化、增強民族自信和文化自信、促進文明互鑒和民心相通、推動構建人類命運共同體具有重要意義。博奧晶方作為中醫藥創新企業,在推動中醫藥國際化的進程中責無旁貸。”楊越説。

近年來,博奧晶方在加速推動中醫藥國際化,助力中醫藥高品質融入共建“一帶一路”方面持續發力。

2020年新冠肺炎疫情發生後,中醫藥在抗擊疫情中發揮了重要作用,全國乃至世界都看到了中醫藥的療效。如何將療效背後的作用機制向世界展示,以便世界更好地理解呢?程京想到了中藥分子功能組學數據庫。

程京團隊利用數據庫對臨床上用於治療新冠肺炎的125個方子,在11條免疫和炎症相關通路上的調控效果進行了評價,發現在抑制炎症風暴方面通路效應最強的是清肺排毒湯,在提升機體免疫力方面通路效應最強的是生脈飲,與臨床具有非常高的吻合性,這項研究2021年在《自然》子刊《信號轉導與靶向治療》上發表,為中藥抗新冠提供了重要的科學依據。

基因表達、信號通路、靶標……分子本草技術將外國人難以理解的中醫藥,用世界通用的語言表達出來,讓世界看到了中醫藥的療效。

這也是博奧晶方成立以來一直思考的問題:如何在文明交流互鑒中推動中醫藥傳承創新發展、讓中醫藥“走得更遠”?

“要想讓世界更懂中醫藥,必須搭建起溝通的橋梁。這架橋梁,就是世界聽得懂的語言。”楊越説。

何謂“世界聽得懂的語言”?楊越表示,一言以蔽之,就是循證醫學等現代醫學通用的、國際公認的研究方法,即通用的科學“語言”,分子本草技術正是致力於此,讓中醫藥更好更快地走向世界,影響全球。

據了解,博奧晶方已經通過分子本草技術與澳門大學澳門中藥研發中心、北大國際醫院等達成合作,加速推動中醫藥現代化、國際化步伐。

【責任編輯:郭一嘉】
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