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贵州贵安精准医学研究院:用现代世界语言诠释传统中医药

日期:2017-08-08  作者:本报记者 陈 伟   浏览次数:654642
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核心提示:当今世界上并存现代医学和自然医学两大医学形态。前者建立在现代生物学、现代化学、现代物理学等现代科学基础之上,主导着国际医学的发展方向,也是我国医疗科学的主流形态。后者以传统中医中药为代表,建立在人类社会渐进认知的基础之上,因其代际相传,具有较高的社会接受度。现代医学进入中国以后,以其源自于西方发达国家,而被称为“西医”,相对于现代医学,传统中医药就被称为“中医”了。新中国建立以来,虽然在中西医结合方面做过诸多尝试,但成果寥寥。原因在于难以找到两者之间的契合点。
关键词:中医   张耀洲  
         当今世界上并存现代医学和自然医学两大医学形态。前者建立在现代生物学、现代化学、现代物理学等现代科学基础之上,主导着国际医学的发展方向,也是我国医疗科学的主流形态。后者以传统中医中药为代表,建立在人类社会渐进认知的基础之上,因其代际相传,具有较高的社会接受度。现代医学进入中国以后,以其源自于西方发达国家,而被称为“西医”,相对于现代医学,传统中医药就被称为“中医”了。新中国建立以来,虽然在中西医结合方面做过诸多尝试,但成果寥寥。原因在于难以找到两者之间的契合点。

今年8月4日至6日在贵州贵安新区举行的首届全国中医药现代化论坛上,贵安精准医学研究院首席科学家张耀洲教授披露,中医药融入现代医学的密钥被找到了。他说,中医药是中华民族的瑰宝,具有原创优势的科技资源,传统中医理论和实践成果是无可替代的知识宝库,与现代科技不但没有排斥性,而且是相融相通的。现代科技发展和多学科交融,为中医药现代化提供了有力支撑。中医药学虽然古老,但它的理念、方法并不落后,现代生命科学所遇到的一系列困难和挑战,都将从中医药学中得到启发或找到路径。

贵州贵安精准医学研究院 大楼_副本

建立国际认可的中药产业化标准规范

用世界语言构筑中药现代化平台

有人预测,中医将亡于中药。其推断依据,一是野生中药材资源枯竭,假冒伪劣的家种中药材充斥市场,中药材供给侧病入膏肓;二是中草药起作用的原理、机理模糊,定性定量随意性过大;三是中医药已经堕落到辅助、调理、保健、骗人的境地,越来越被年轻人所唾弃。

张耀洲认为,老祖宗通过千万年的经验累积,发现了1500多种中草药,而且从其形状、结构、颜色、气味、生长环境和规律等性状出发,结合天、地、人对应统一而形成的精、气、神运化之经络理论,把这些中草药的作用机理与人体经络系统逐一对应,构建了完善的传统中医药学体系。这个古老的理论和实践体系,是西方医学所无法企及的。作为炎黄子孙,我们绝不可妄自菲薄。

鉴于常用的中草药不到500种,张耀洲游说、撬动一批乐于行善的企业家,斥资1.8亿元,对其中394种中草药进行化学结构单体提取、分析。每一种投入化学结构分析的中药材数量都以吨计,单体提取的产品都达到公斤级,确保其化学结构充分展示富集的量,同时,其建立的包括抗肿瘤、抗氧化、抗衰老、抗病毒、抗真菌、抗类风湿等十几个细胞级别功能鉴定平台,为中药化学组份功能和结构鉴定、靶蛋白捕捉、靶蛋白测序、分子对接等应用环节提供足够的超大数据。在资金许可的条件下,张耀洲将把剩余的近110种中草药的化学结构提取分析全部做完,形成目前全国最大、最先进,也即全球第一的中药材化学结构和细胞级别功能鉴定的中医药组份的数据库。张耀洲称之为“数字中药”。

通过化学结构提取分析,张耀洲发现:(1)中药材的道地性不可小觑,老祖宗关于中药材原产地保真、规范炮制、适时采集等主张都非常合理。非道地药材的化学结构水平,使之不能产生应有的药效。(2)每一种中药都是万能宝,没有一个组份是没有用的。被现代医学认为有毒的成分,往往是体现药效的东西,只要剂量、用法界定好,世界上就不会有任何纯粹的毒物。(3)道地中药基因一样,差异很小。(4)中药化学结构、功能数据库建立以后,只要与人体的酶、基因数据库对应查找,精准使用中药,对症下药问题就迎刃而解了。譬如,老祖宗告诉我们,青蒿能够治疗疟疾。在青蒿素被发现和单体提取出来后,治疗疟疾就可以直接使用青蒿素,用不着再去吃青蒿了。又如,老祖宗告诉我们,人体气血运行平衡,必须在饮食、作息等方方面面注意这注意那,维生素A、B、C、D、E等及其族群被发现后,治疗微量元素缺乏的疾病,通过口服或注射相应的维生素和微量元素就行了,不必再满世界寻找富集该微量元素的食材或刻意加强相应的“锻炼”。

化学结构分析是国际上通行的化学药物制备方法。通过吨级原料进行化学结构单体提取的方式获得的科学数据,以及在此基础上形成的大数据、数据库,与现代药学、现代医学无缝对接,告诉世界,中医药不但能够现代化,而且将引领现代医药回归到尊重、传承、吸收、融合、衔接以中医药为代表的自然医学理论和实践的方向。

由于云、贵、川亚高原地区是全国约90%道地中药材的主产地,张耀洲把其中医药化学结构细胞级别功能鉴定平台建到了贵安新区,引导西南地区规范发展中药材产业,还将在浙江、河南、内蒙、宁夏等地建立规范化的“浙八味”、“四大怀药”等特色中药材基地,形成现代化的高端中药材档案平台。在这个平台上,道地中药材都有自己的二维码、身份证、档案,源头可以追溯,药性和含量可以保证。这一平台一旦搭建完成,中药材将不再成为阻碍中医药事业发展的决定因素,“中医只治有缘人”的瓶颈也将消解,中医药走近百姓,走向世界,参与一带一路发展战略,服务全人类的前景非常广阔。

第三代基因测序和人类基因芯片

用现代语言揭示生病根由

    基因测序应用,已经进入医疗诊断技术行列,为精准医疗提供了新的视角和思路。

贵安精准医学研究院引进美国太平洋生物科技公司PacBio单分子实时测序系统,即第三代基因测序平台,平均测序读长达到12k碱基,最长序列可达60k碱基,能高效组装基因组,全面解读基因组遗传变异,准确率高达99.999%,高度灵敏地检测稀有变异,直接检测5-methylcytosine、N6-methyladenine、N4-methylcytosine碱基修饰以及其它碱基、DNA氧化损伤的修饰,克服了第二代短序列测序技术的众多缺点,能够发现与疾病相关的新的基因组结构变异,识别大部分短读长测序遗漏的基因组结构变异,运用全长转录组发现疾病相关标志物。简单地说,就是通过第三代基因测序平台,找到人类个体基因组结构改变即致病的特异性蛋白质,据此寻找相应的结构修复(疾病治疗)方案。

然而,第三代基因测序全面检测耗时长、费用高,难以普适于临床诊断。张耀洲利用积累的数十例600多个BT的基因测序数据,从人类几百个基因变化中找出较稳定基因组和易变异基因组,95%以上的沉默基因组和不到5%活跃的能被感知的基因组,再把易变异基因组和活跃基因组拿出来研究分析,逐个甄别筛选,找到突变基因,通过生物反应器大数据库,确定与之相对应的酶和蛋白质,精准定位到1个核苷酸、1个氨基酸的变化水平,从而在基因基础上、蛋白基础上找到病因病机。据此,按照不同层次预报判断的需求,开发出基于第三代基因测序系统的基因芯片和PCR检测试剂,计划明年推出更加精准的基因检测芯片,应用于临床检测,让第三代基因测序成果走进医院,走进寻常百姓健康生活。通过第三代基因芯片检测,我们能够一目了然地把握一个人在将来什么阶段出现什么健康问题,是哪个基因突变导致的。这就是《黄帝内经》所主张的“上工治未病”,防患于未然。

张老师生活照_副本

张耀洲说,现代基因技术与传统中医高度统一,无非是表达方式不同。

人体所有的酶和代谢系统工作的最适宜温度是恒温37°C,体内外的温度变化会使酶工作失常或效率下降,造成流水线局部产品堆积,局部供应不足,形成中医所说的瘀堵与毒;排毒功能不正常或不够强大,就造成所谓的湿、燥、虚、亏等一系列症状,即中医定义的“病变”。

中医说“病从口入”,从现代基因水平上解释,不仅仅是微生物病毒感染,而是指吃下去的东西因体内缺少对应的酶或者这些酶因先天遗传来的变异而发生功能弱化,不能吸收、转化为营养物质,反而成为致病源,只有通过尿液、大便、皮肤、痰等途径排出体外,那些不能及时排出的就变成了瘀、堵、毒。

中医所说的“阴阳”,对应于现代基因理论,分别是雌性激素代谢系统和雄性激素代谢系统。激素代谢来自于食物和自身合成,其合成的介质就是酶,如果酶功能变化,就会导致激素代谢不正常,也就是“阴阳失衡”。

激素系统在人体内存在的物理上的量很少,但其功能和作用很大,“家有千口,主事在一”,雌雄激素系统决定一个人的健康状态。第三代基因检测生物芯片,成功解读了“基因、阴阳、酶”三者之间的联系,精准定位了生病的根由,从而为精准施治奠定了基础。

独辟蹊径建立新药研发体系

用化学中药与数字中药阐发中医药机理

当记者调侃“光诊断出病根,没有后续治疗手段,还不如不知道”时,张耀洲很兴奋地告诉记者,治疗人类两大致死疾病——心脑血管病和恶性肿瘤,能够从中医药现代化中找到可靠办法,相关的化学中药、数字中药已经在贵安精准医学研究院诞生。

据张耀洲介绍,贵安精准医学研究院从4万多篇古今中外中医药学、生物学、化学、物理学、心理学、医学等多学科文献中,筛选、归集、总结,发现中医药学所描述的阴阳概念与现代学科中雌雄激素理论异曲同工,而决定激素水平及其代谢功能的“达芬奇密码”就是三种物质:黄酮、甾醇、大环内酯。肿瘤形成的机理,一是氢离子能量转移异常;二是雌激素代谢失衡;三是解毒系统,谷胱甘肽硫转移酶、超氧化物歧化酶活性下降。这三者都与激素的合成代谢有关。譬如说,肿瘤与黄酮水平直接相关。抑制肿瘤细胞复制和消解肿瘤组织集聚,标本兼治的方法就是在中药中找到能够改善黄酮合成代谢的单体或单体复合物。

影响黄酮合成代谢的中药单体或单体复合物在哪儿?张耀洲的回答是,在《本草纲目》中。由精卵细胞结合形成的胚胎,通过层级细胞分裂,几何级数生长发育280天即可诞生为幼儿,这是黄酮与其它甾醇类物质共同作用的结果。胚胎发育是人类细胞增长最为快速的时期,《本草纲目》列有孕妇忌用、慎用的中药材,暗示着这些中药材会影响细胞的生长,影响胚胎的发育,甚至会造成胎儿畸形或堕胎。人的后天肿瘤是细胞生长失控的一类现象,干扰胚胎生长发育的中药材是否也能抗肿瘤呢?单体提取的这些中药材中黄酮、甾醇成分富集,恰恰证明了这一推断是合理的、正确的。张耀洲据此发明了一个新名词——化学中药。

进一步研究,张耀洲发现,中医把病症粗分为阳证和阴证,前者的治疗以补阴调阳为主,后者的治疗以补阳调阴为主,相应地把中药分为阳证用药、阴证用药和阴阳共用药三类。无论哪一类,50%左右的中药材化学结构中,黄酮、甾醇的含量都很高。因此,可以推论,有效治疗肿瘤的药物应该从中药材中寻找。化学疗法、放射疗法、介入疗法、手术疗法等现代常规治疗手段都已经暴露其局限性。

贵安精准医学研究院独创性地提出了中药现代化的“细胞概念”,按一个细胞中包含3个核心单元(即①超微粉碎、提取、离心、浓缩;②柱层析分离;③精细样品浓缩、回收)和7个通用单元(即细胞检测、动物药效、有机合成、结构解析、蛋白靶点作用机制、专利申报、废液回收),通过“跋赴”来实现中药现代化平台的创建目标——化学中药和数字中药。

在该研究院自行印制的简介上,有一张《以雌性激素、雄性激素为主线的代谢过程与人的疾病关系》示意图,把中医药现代化成果应用的路径做了清晰的交待。

记者在贵安精准医学研究院看到,该院拥有与中药现代化相关的国家发明二等奖1项,国际发明专利1项,国家发明专利140项。用张耀洲的话说,不敢说在全国同行中能排第一,但说在贵州省排首位是毫不夸张的,“我们把追兵甩到后面很远了,这是可以肯定的”。

依托家蚕生物反应器和微生物基因工程改造技术

开发生物制剂和蛹虫草

“家蚕生物反应器”是指将特定的重组杆状病毒(基因)植入蚕蛹体内进行培养,蚕蛹会主动对植入基因进行转录和翻译,自然生成对人类有用的生物活性物质(如生物药品、生物疫苗、保健食品等),通过超低温冷冻、低温干燥、高速离心等高新技术,将生物活性成分萃取并制成相关剂型,以满足人类疾病治疗、预防和保健需求。

贵安精准医学研究院利用这一获得国家发明二等奖的技术体系,成功攻克了蛋白药物口服化这一世界难题。同时,与微生物基因工程改造技术相结合,研制、生产出了具有药用价值或保健功能的生物酶类、疫苗、多肽以及口服蛋白粉等生物制剂。

1992年,张耀洲及其研发团队从长白山采集分离到一株野生蛹虫草,在天然蚕蛹活体内杂交育种,经过多年的筛选和驯化,获得了一株适应于蚕蛹体系培养的蛹虫草株——海宁株,通过分离、培育、接种等微生物制剂技术,完成了实验室、中试和量产实验,人工培育蛹虫草批量生产技术已经成熟。

中医认为,虫草素(甘露醇)入肺肾二经,既能补肺阴,又能补肾阳,是唯一能同时平衡、调节阴阳的中药,主治肺结核咳血、阳痿遗精、腰膝酸痛、神经衰弱、消渴症(糖尿病)诸证,具有防癌抗癌功能。经过专门机构检测,贵安精准医学研究院研发的蛹虫草产品,虫草素含量超过0.3%,腺嘌呤达到0.054%,麦角甾醇为0.12%,有效成分高过对照组质量最优的西藏那曲冬虫夏草数倍。

蛹虫草的开发,破解了虫草产业化进程中,野生虫草资源日益匮乏、有效成分吸收率过低这两大难题,为青藏高原相对脆弱的生态修复,名贵中药材量能充分利用,创造了条件。

据悉,贵安精准医学研究院的专家团队中,除张耀洲以外,还包括2001年诺贝尔生理医学奖得主、美国科学院院士Lee Hartwell,德国国家科学院利奥波第那科学院院士、德中卫生组织主席Manfred Dietel,美国科学院院士、哈佛大学医学院波士顿儿童医院教授施杨,美国科学院院士、北卡大学教授陈定庚,中国科学院院士、天津国际生物医药联合研究院院长、南开大学原校长饶子和等国内外生物医学领军人物。天津大学在这儿设立了博士后流动站。中华中医药学会授权贵安精准医学研究院承办全国中医药现代化论坛,在这儿建立了中医药现代化联盟,为研究院与其它研发机构、药厂、药店、医院、诊所的合作架起了桥梁。

本文链接:http://www.irmb.cn/news/show.php?itemid=463

 
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