Science：大巧若拙！4 页论文有望大幅降低新药副作用

在许多人的心目中，以色列是一个充满神奇色彩的创新之国。这个国土面积与北京差不多大，人口只有 830 万，自然资源极度匮乏，政治环境不容乐观的国度，竟能多次进入“创新国家”排名的前五，甚至是前三。其背后的原因，在于以色列人“不走寻常路”的创新思维模式。

在最新一期的《科学》杂志上，以色列的科学家用一篇精彩的论文，向我们完美地诠释了什么叫做创新。这篇论文的正文一共只有 4 页，却有望用一种简单的技术，大幅降低新药副作用，为医药行业带来革新。

我们知道，化学上有一个叫做“手性”的概念，这是指两个分子有一模一样的分子式，有一模一样的外观，但在结构上却左右对称。这就好像是我们的左右手一样。这个概念虽然简单，但对生命有着极为重要的意义。绝大多数生物活性分子是有手性的，譬如大部分氨基酸为左旋分子，大部分糖是右旋分子。如果搞错了左右，就可能对人体带来巨大危害。

▲分子的手性对生命极为重要（图片来源：Palitel and Naaman）

上世纪 50 年代到 60 年代之间的“反应停”事件，就是手性分子给人类带来的惨痛教训。“反应停”的主要成分是沙利度胺（thalidomide），能用于缓解孕妇的呕吐现象，但人们没有意识到，能起药效的仅仅是这款分子的一个形态，而它的另一个形态会引起严重的婴儿畸形！这也让新药研发人员们意识到区分药物分子手性的重要性。

▲错误的手性分子，会让好药变毒药（图片来源：By Not specified at the source. Uploaded to flickr by Otis Historical Archives National Museum of Health and Medicine. (NCP14053) [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)], via Wikimedia Commons）

尽管分子的手性对于药物的安全至关重要，我们目前却缺乏一种简便的区分技术。我们前面提到，手性分子的原子组成完全一致。因此许多研究人员将精力集中在了这些分子空间构象的不同上，期望通过空间效应来区分不同的手性分子。这种方法行之有效，但成本不菲。

以色列魏兹曼科学研究院（Weizmann Institute of Science）与耶路撒冷希伯来大学（Hebrew University）的研究人员们则跳出了这一思维定势。他们指出，最近的一些研究表明手性分子上的电荷再分配，会在两种对映体上展现出不同的电子自旋取向（electron spin orientation）。这有助于我们将左旋与右旋的分子区分开来。

▲本研究的两位通讯作者 Ron Naaman 教授（左）与 Yossi Paltiel 教授（右）（图片来源：两位教授的实验室官网）

具体来说，这一技术需要用到特殊的“磁铁”。由于手性的不同，这些分子上的电荷分布微小差异，能被敏锐地识别出来——左旋分子会靠近“磁铁”的一端，而“右旋”分子会靠近另一端。这一简洁的流程，有望让化学合成家快速获得想要的分子，也能让新药制造者保留自己想要的一种对映体，丢弃可能会带来副作用的另一种对映体。这样一来，化学合成的效率会得到进一步提高。

“我们的发现有重要的应用价值，”该研究的通讯作者之一 Ron Naaman 教授说道：“它能带来更好、更安全的药物。”

“我们正在将科学转化为实践，”另一名通讯作者 Yossi Paltiel 教授说道：“生产出更好的药物，或是更环保的产品，对于产业和病患来说是一个双赢。”

值得一提的是，尽管美国 FDA 建议所有手性药物都应该分离出有效的对映体，但目前只有 13% 的手性药物得到了良好的区分。考虑到这一数据，这项《科学》重磅研究有望给未来新药合成带来重要改变。

文章来源：生物360