牛津大学病毒分子生物小组希望接受20世纪后期药物研究的这一重大挑战——研制一种像抗生素(于本世纪40年代至50年代间所发现)有效地消灭细菌一样的药物来对付病毒。

科学家们的首要目标在于找出对付艾滋病和病毒性子宫癌的疗法。在此之后,这项技术将被推广到其他病毒上,包括从致命的回归热到流感。

这个由苏珊(Susan)和亚伦金斯曼(Alan Kingsman)夫妻俩合作领导的包括20位科学家的小组,正在开创一种新的方法使侵入人体的病毒被安全阻断。在4年时间里,这个小组已经从GLAXO(英国最大的药物公司)、英国生物工艺学公司(British Biotechnology)(1986年建立的一个小型公司)和英国政府等处得到了为数达100万英镑的基金。

目前,只发明了为数很少的抗病毒的有效药物,但同时它们大都有令人不满意的副作用,最有名的例子是AZT,它能延长艾滋病病人的生命,但也同样破坏了病人的血红细胞。

对付病毒之所以棘手,乃因为病毒把自己潜藏在人体细胞之内并利用细胞的新陈代谢过程来增殖,任何消灭病毒的化学药物也很容易破坏病毒所赖以寄生的宿主细胞,另一方面,细菌则是独立的细胞体,有着自己的代谢渠道。因此,相对而言抗生素可以较容易地杀死细菌而不破坏其周围的人体细胞。

牛津大学研究小组研究的目的在于回答这样一个问题:病毒是如何侵入并控制人体细胞然后导致人的疾病的?他们把精力集中在两种类型的病毒上,这两类病毒都能把自己嵌入细胞染色体中的遗传物质DNA里,一种是直接引发艾滋病的HIV病毒;另一种是乳头状瘸病毒,能引发疣并与子宫癌有关。

科学家们采用最新的分子生物学技术,从HIV和乳头状瘤病毒中将单个基因与蛋白质产物分离出来,而且已经找到一种方法,迫使病毒基因在酵母细胞中制造大量的蛋白质,然后将这些蛋白质提纯,移入其他活细胞中,在那儿,这些蛋白质的作用能被仔细地研究。

金斯曼小组在这项技术中,首先得到预期的结果,他们提纯出一种在HIV病毒生命周期中扮演着重要角色称之为TAT的蛋白质。通过测试TAT在不同细胞中的作用,他们开始能够确定TAT的本质特征了。

牛津科研小组研究的焦点是一种叫做“转换蛋白”(switch protein)的病毒蛋白。它的作用是去识别及接通病毒中的“目标基因”,这必须发生在其他基因被激活产生出核、外壳蛋白(构成病毒的结构及形状)和酶(使病毒能在宿主细胞内成长)之前。

没有转换蛋白,病毒就失去活性。一旦牛津大学的科学家们弄清楚这种蛋白是如何起作用的,就能利用确定的分子结构设计出新药来跟踪并排除HIV和乳头状瘤病毒中的转换蛋白。

这个研究小组拥有极有效的分子模拟技术来设计新的化合物。就像各类工厂似的,它也能将化学药物从来源中甄别出来,去观察它们是否阻隔遗传工程实验中的阻断蛋白。

需要用一种新的药物生产技术来使这类化学药物进入人体细胞。

亚伦 · 金斯曼说,这种在细胞腔体内发生作用的药物将是非常特殊的,它只对阻断蛋白作出反应。所有细胞中的其他化学物质都不受影响,所以也就没有什么副作用。

无长期的副作用,这对于抗HIV的药物是极为重要的,如此,蛋白质方能继续成活以阻止艾滋病症的出现。说:“HIV将自己嵌入人体的染色体中,很难找到一种方法把它从那儿赶出去。不过,研究一种药物制止它在遗传模板中增殖相对容易些。”

金斯曼研究小组的方法与下面所说的大多数抗病毒研究者的方法不同,他们致力于研究核苷。通常的方法是制造“核苷类似物”——一种由病毒的生长DNA链接受的错误单位,其后再与关键酶作用以阻塞这种增殖过程。

以核苷类似物为基础的药物,如ZAT,使科学家头痛之处在于它同时扰乱了宿主细胞的生长过程,而且也没有金斯旻以阻断蛋白为基础的药物那么有效地控制病毒。甚至这类药物中最成功的一种,治疗疱疹病毒的Acyclovir也不像医生们所希望的那么有效。

政府提供给牛津大学的大部分基金都用于联合规划,以促进高校与工业部门之间的协作研究,所有的360项联合方案都在进行之中。

虽然牛津研究小组首先着眼于HIV和乳头状瘤病毒的研究,但这项研究的结果将提供有用的武器来对付至今既无有效疗法又无抗病疫苗的其他病毒。

有些病毒学家相信,世界正面临一种新病毒的威胁——类似HIV,但更具传染性——将横扫热带地区并导致世界范围传播的流行病。

科学家们研制抗病毒药物的努力未能奏效,但这一努力本身也能大大有助于去探寻世界上处处存在的如同感冒之类的各种疾病的治疗方法。

7.1

牛津科研小组旨在开发一种药物,使“转换蛋白”在激活病毒DNA中的“目标基因”之前被固定住。 因而,病毒无法制造其生长和繁殖所需的各种酶、核以及外壳蛋白。

[Financial Times,1989年5月23 日]