过去,制药公司和其他组织收集生物样本,从不考虑生物样本的产权问题,也不考虑给生物样本产地必要的补偿。目前生物样本的收集过程经历了相当大的变化。今天幸好有CBD(ConventiononBiodiversity)以及其相似的合约,例如NCI的LOC(USNationalCancerInstitute’sLetterofCollection),这些条约规定,所有的与药物有关的生物样本获取都经过有原产国的许可,并且支付相应的报酬。
给予生物样本原产国的报酬最好通过与政府相关组织达成协议的形式来提供,通过这个协议不仅能提供退换资金的凭据,样本采集方需要支付生物样本的采集费用,并且包括进一步的利益(如果基于此生物样本被开发为药物,需要支付特许使用金)。协议通常包括对东道国科学家进行培训以及早期药物发现过程所涉及到的技术转让。为了充分发挥本土居民指导成药性材料的作用,需要充分认识这种利益分配的重要性。
植物样本的选择主要包括民族植物学方法与随机方法。前一种方法,通常选择当地书面记载的植物药。这种方法很具有吸引力,这是因为它可以充分利用几百年来积累下来的大量经验。此外,该生物活性成分可以认为经历过某种程度的临床试验。民族植物学方法的缺点在于运行缓慢,需要有熟练的科学家,包括植物学家,训练有素的医生和药理学家等来与本地医师大量交流。民族植物药的最成功的地方可能是在以下疾病中——寄生虫感染、真菌疮、避孕等。
经典的天然来源:尚未开发的潜力尽管对陆地植物已经进行了大量的研究,据估计只有5-15%的大约种高等植物已经系统的研究其化学成分和药理学作用,同时海洋环境作为潜在的新药来源仍然没有被开发。直到现在,对海洋天然产物的研究很大程度上被限制在热带亚热带地区。
据报道,水培植物的根可选择性地和可重复性地诱导产生生物活性化合物,通过加入生物合成前体物质,可生产“非天然的天然产物”类似物。例如,通过对长春花幼苗进行各种色氨酸类似物的培育,可获取非天然吲哚类生物碱。
微生物具有药物开发的潜力直到现在,由于无法给与微生物培养最天然的环境,对天然微生物生态系统的研究受到限制。根据相关估计,被人工培育且提取天然产物的微生物远小于1%。鉴于“一把泥土含有数十亿个微生物有机体”,并且“生物圈的运作完全依赖于微生物世界的活动”,很明显,微生物是药物研发一个巨大的未开发的资源。
此外,基因组学的发展,极大地增强了对编码多模块酶基因簇的理解。比如聚酮化合物酶(PKSs)和/或非核糖肽合成酶(NRPSs),此二者都参与了多种次级代谢产物的生物合成,这使对长期研究的微生物例如链霉菌基因组进行详细分析成为可能。通过此类研究,其他调控PKS和NRPS的基因簇已被发现,从而检测到经典发酵分离技术中没有检测到的新次生代谢物。
1、极端微生物极端微生物比比皆是,如嗜酸菌(酸性烟硫酸温泉)、嗜碱菌(碱性湖泊)、嗜盐菌、嗜热和嗜冷菌等。同时研究还集中在分离嗜热和嗜冷菌中的酶。这些极端环境的微生物无疑将会产生具有生物活性的新化合物。
耐酸菌,在废弃的矿山、废物处理厂富含金属及嗜酸性水域中大量繁殖。在对极端微生物的研究中,科学家们发现了新的倍半萜类和聚酮次生代谢物(berkeleydione,berkeleytrione)。如下图所示,它们显示出对caspase-1,MMP3等蛋白的活性,这些蛋白与癌症及亨廷顿氏病(Huntington’sdisease)有关。
2、内生菌虽然植物作为天然产物的主要来源已经存在了广泛的研究,但是位于活体植物细胞组织之间的微生物却很少受到儿童白癜风病的症状北京哪有治白癜风