新型避孕藥還要再等10年？看AI的

張田勘

現有的短期避孕藥容易讓女性在服藥量和服藥時間上存在錯服。

避孕藥研發領域近來捷報頻傳！

12月4日，美國蘭德拉生物醫藥公司宣布成功研發出女性月服避孕藥，已做完動物活體試驗。此前11月19日，印度醫學研究理事會宣布，該機構已成功完成了世界上首款注射式男性避孕藥的臨床試驗，并已送交印度藥物監督管理局審批。這種避孕藥被設計用于替代輸精管切除術，有效期為13年，之后失效。

無論是女性用還是男性用避孕藥取得突破，對于人類來說都是一種福音。此次的女性月服避孕藥是由哈佛醫學院的喬瓦尼·特拉弗索博士及其在麻省理工學院的同事共同研發的，這一研究成果已發表在《科學·轉化醫學》雜志上。這一研究在2019年先后獲得了比爾及梅琳達·蓋茨基金會的兩輪總共6800萬美元的融資。

新型避孕藥全面開花

這種女性月服避孕藥的最大優勢是長效，相當于一些藥物的緩釋膠囊，膠囊大小與普通魚油片劑相同。藥物服用后到達胃部，膠囊開始溶解，然后釋放出一種六臂星形聚脂結構，可在胃里停留至少3周，并釋放出防止懷孕的合成孕激素，主要通過抑制卵巢排卵來實現。

研究小組對6頭母豬進行了兩種類型的月服避孕新藥測試。實際上這種試驗并沒有檢測這些藥是否真有避孕作用，而只是觀察了它們釋放的合成孕激素水平，然后將這些數據與5頭使用日服口服避孕藥的母豬的激素水平進行比較。

結果表明，兩種形式的月服避孕藥都比日服避孕藥釋放激素的速度更慢，時間更長。但是，這種藥只是有動物試驗的結果，后續還需要經過人體三期臨床試驗，如果成功，才能獲得美國食品與藥物管理局（FDA）的批準。因此，從時間上看，至少還要等待6～10年，這種長效避孕藥才能提供給人們服用。

印度的Risug需要醫生將藥物注射進男性體內。

比較起來，印度的男性避孕藥Risug有更大的優勢，它已經通過了人體三期臨床試驗（該藥2002年就在印度進行了人體一期試驗），共有303名志愿者參與試驗，成功率為97.3%，而且無副作用報告。這也意味著，印度的男性避孕藥更可能在最短的時間內（約2年）獲得印度藥品監督管理局的批準并上市。

Risug是“指導下可逆性抑制精子”的英文縮寫，是由一種名為苯乙烯-馬來酸酐的共聚物制成的凝膠狀物。醫生將藥物注射進靠近睪丸的輸精管，帶有正電荷的凝膠可損壞精子的頭部和尾部，導致其不育。

如果在避孕期間，夫妻又想生孩子，也有辦法可恢復其生育能力。該藥可通過第二次注射破壞凝膠，讓后者不會再損害精子，精子即可恢復正常功能。比起男性的手術切除輸精管的絕育方法，這種注射的方式要比手術方便和高效得多，而且是可逆的，因此市場前景可能更為看好。

不過，Risug也有競爭對手，那就是男性口服避孕藥。2019年3月，洛杉磯生物醫學研究所和華盛頓大學的研究團隊宣布了他們正在研發的一種名為11-β-MNTDC的男性口服避孕藥，其活性成分是一種改良的激素，具有雄激素和黃體酮的聯合作用，雄激素可維持性欲，黃體酮能抑制精子生成，因此副作用小。遺憾的是，這種男性激素避孕藥上市至少還需要10年時間。

AI助力新藥研發

這些情況表明，即便在今天，要想研發一種有效的藥物和疫苗，依靠傳統的方式也需要付出巨大成本，同時研發周期長、成功率低。根據美國塔夫茨大學藥物研發中心的評估，研發一種新藥并上市需要27億美元。英國《自然》雜志則指出，新藥研發成本約為26億美元，耗時約10年，成功率不到1/10。

蘭德拉公司的女性月服避孕膠囊（圖右），在胃部溶解后釋放出六臂星形聚脂結構（ 圖左），可在胃里停留至少3周。

如果能夠采用人工智能（AI）和大數據進行數字化藥物研發，就會大大加速新藥研發進程，這也成為各大制藥公司和研究機構采取的戰略。其實，AI介入藥物研發已有60多年的歷史，現在已滲入醫藥研發各個階段，主要集中在新藥發現和驗證階段。

AI可以參與發掘藥物靶點、挖掘候選藥物、高通量篩選、藥物設計、藥物合成、預測藥物的吸收、分配、代謝、排泄和毒性、病理生理學研究及新適應癥的開發（老藥新用）。其中靶點篩選是近期AI+藥物研發最熱門的領域，兩者相結合的應用也能讓老藥獲得新用。

AI用于藥物研發的一個最近的例子是2019年7月流感疫苗“渦輪增壓”的誕生。澳大利亞弗林德斯大學的研究團隊采用了一種稱為“薩姆”的智能算法，能夠學習現有成功的疫苗和失敗的案例，以判別疫苗對流感是否有效。然后，研究人員又創建另一套有數萬億個虛擬化合物的智能程序，稱為“瘋狂的化學家”。“薩姆”與“瘋狂的化學家”協同工作，選擇了最有效的疫苗選項，現在已經進入臨床試驗階段。

不過，現階段數字化藥物研發在癌癥藥物和神經系統藥物上投入比較多，而避孕藥和其他藥物領域較少。即便如此，在龐大的市場需求刺激下，避孕藥和流感藥物都會像癌癥藥物一樣獲得數字化研發的青睞，從而在未來有可能減少成本投入、加快研發周期和提高成功率，研發出為公眾和市場所需要的多種藥物。