《美国—现代酶制剂药物的起源》趋势系列第1期发布!

健康   2024-10-15 10:00   南极洲  

现代酶制剂药物的起源

在当今社会,酶因其高效催化能力和专一性使其成为现代社会中不可或缺的工具,在医疗健康、食品工业、工业制造等领域都扮演者至关重要的作用。

早在20世纪初期

美国已率先开始使用胰蛋白酶的液体和粉末作为药物用于治疗胰腺功能不全导致的消化不良症状。

1926年,美国化学家詹姆斯·萨姆纳 (James B. Sumner)首次成功结晶出纯脲酶,并证明脲酶是一种蛋白质,1937年,他又成功分离出了过氧化氢酶。不久,美国的两位生物化学家约翰·霍华德·诺斯罗普(John Howard Northrop)和温德尔·梅雷迪思·斯坦利(Wendell Meredith Stanley)改进了萨姆纳的方法,分离结晶出胃蛋白酶、胰蛋白酶和胰凝乳蛋白酶,明确证明了酶可以是纯净的蛋白质,并用同样的方法证明出病毒也由蛋白质组成。1946年,他们的成就被授予诺贝尔奖,他们不仅首次分离出了世界上首批纯净的消化酶,奠定了现代酶学和病毒学的基础,确定了酶的本质,为后世的生物化学研究提供坚硬的基石。

20世纪40年代

美国化学家莱纳斯·卡尔·鲍林(Linus Carl Pauling)提出了化学键理论和酶催化反应机理,揭示了酶在生物体内的作用。他的研究,对生物化学和医学的发展产生了深远影响。20世纪中叶,欧洲和日本对于酶的研究仍主要集中于固定化和食品的发酵工业,而美国已经开始了酶用于药物的治疗,并且已经出现了滴剂类型的蛋白酶,用于治疗人体的不适症状。

20世纪60年代

美国科学家在糖原贮积病II型的研究中首次提出了酶替代疗法(ERT)的概念。

1960年,美国授权了第一个酶类药物——L-天冬酰胺酶,用于治疗急性淋巴细胞白血病,这是酶在被阐明化学机制后,第一次应用于药品之中,也是第一个被广泛认可的酶类药物。

20世纪70年代

1974年,酸性乳糖酶液体和粉末在美国问世,用于治疗乳糖不耐受症状。

20世纪80年代

1980年,美国国立卫生研究院的布雷迪及其同事首次证明从胎盘中纯化的葡糖脑苷脂酶可以用于治疗戈谢病。这一发现为ERT治疗溶酶体贮积病(LSD)提供了理论基础,原本十分致命的代谢缺乏导致的溶酶体贮积症比如戈谢病、法布雷病、庞贝氏症、黏多糖贮积症等相继有了酶替代的治疗方方法。1991年,美国FDA批准了世界上首个ERT药物——伊米苷酶(Imiglucerase),用于治疗戈谢病。从1991年至今,美国ERT药物的数量和制药公司持续领跑世界。

20世纪90年代

1998年4月9日,美国批准转化酶液体滴剂作为药物,用于治疗先天性蔗糖酶-异麦芽糖酶缺乏症 (CSID),这是世界上首个用于处方药物的液体口服酶制剂。

1993年,美国Frances H. Arnold 教授首次进行了酶的定向进化实验,通过模拟自然选择过程来优化酶的功能,她的研究不仅为理解酶的进化机制提供了基础,还为开发具有实际应用价值的生物催化剂奠定了基础,使得酶在工业和医学中的应用变得更加广泛和高效。由于这一杰出的贡献,Arnold教授于2018年获得了诺贝尔化学奖。

美国在二十世纪之后

一直引领着酶的研究和应用,并推动了液体酶制剂在膳食补充剂和药品中的使用。

△希诺亚高活性乳糖酶

△希诺亚食源性过敏解决方案矩阵



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