为什么基础生物学在生物医学研究中如此重要

摘录:瑞戈·莫蒂斯

关于糟糕实验设计最令人心碎的故事之一,就涉及肌萎缩侧索硬化症(ALS),也就是我们熟知的卢伽雷氏症。寻找这种致命的退行性疾病的治疗方法,充满了设计极其糟糕的研究,这些研究除了给那些被判死刑的人带来虚假的希望之外,什么也没留下。汤姆·墨菲就是其中之一。

墨菲曾是身材高大的人,大学时踢过橄榄球和英式橄榄球。他六英尺三英寸的身高和桶子般的胸膛让他气场十足。但他握手时却不如你所期望的那样有力。我们第一次见面时,他的握手很轻柔。一年后我们再次见面时,我们根本没有握手。墨菲因ALS失去了他曾经令人印象深刻的力量。

2014年冰桶挑战期间,全世界的人们为对抗这种致命疾病捐赠了超过1亿美元,但对大多数人来说,它的真实后果是一个抽象的概念:关于神经退化。对56岁的三个孩子的父亲墨菲来说,ALS是一种非常具体、缓慢的走向,最终他的神经将无法再指挥他的横膈膜吸入空气到肺部。(物理学家史蒂芬·霍金是少数的例外,他在确诊后仍能存活多年。)

墨菲在讲述他的故事时,令人惊奇的是,他并没有对此心怀怨恨。当他在2010年冬天第一次注意到一些不寻常的肌肉抽搐时,他也没有屈服于衰老。他去看医生,医生经过短暂检查后将他转诊给了一位神经科医生。墨菲实际上看了三位不同的神经科医生,才最终得到诊断。

“当那个人说,‘很抱歉告诉你,你还有两到四年。收拾好你的东西吧,’我心想,‘真的吗?’这真是一个晴天霹雳。我做梦也想不到。”为了应对可能发生的一切,墨菲和他的妻子凯莉卖掉了家里的房子,在弗吉尼亚州盖恩斯维尔买了一栋现代化的牧场式房屋,墨菲可以在里面轻松活动,不用面对楼梯。一旦他的腿部肌肉力量减退,他最终将依靠轮椅出行。一个巨大的电视占据了明亮通风的客厅,墨菲在这里观看他再也无法亲自参与的体育比赛。

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理查德·哈里斯所著的《瑞戈·莫蒂斯》现已上市。Basic Books

但墨菲的医生也提供了一线希望。“他们告诉我的第一件事是,我们有一个药物试验;你想参加吗?我当然觉得这听起来不错,”墨菲说。ALS患者的力量在几年内就会下降,而潜在药物的试验只对身体状况尚可的患者开放。因此,大多数人只有一次尝试实验性治疗的机会。2011年5月,他同意参加一种名为dexpramixole(或简称“dex”)的药物试验,成为近九百名患者之一,参与了一项耗资数百万美元的研究。但当制药公司分析收集到的数据时,结果令人失望。Dex并没有减缓该组患者的症状进展。试验失败了。

墨菲很达观。毫无疑问,这种疾病很难对抗。ALS几乎所有的科学尝试都失败了(除了一个效益微乎其微的药物)。所以该领域的科学家都知道失败的可能性很高,但他们不知道具体原因,直到马萨诸塞州剑桥的一个非营利研究中心——ALS疗法开发研究所(ALS TDI)开始调查这个问题。那里的研究人员决定回顾最初的研究,看看能学到什么。他们发现,最初的动物研究,用于测试这些药物,存在严重缺陷。它们使用的老鼠数量太少,结果都得出了虚假的结论。有些实验每组只用了四只老鼠。当时该研究所的负责人肖恩·斯科特决定重新进行这些测试,这次使用设计合理、数量充足且处理得当的老鼠。他发现,那些药物在老鼠身上都没有任何前景。一个都没有。他2008年的研究震惊了该领域,但也开辟了前进的道路。ALS TDI将致力于做好这项基础生物学研究。

斯科特于2009年因ALS去世,年仅39岁——这种疾病在他的家族中遗传。他的继任者史蒂夫·佩林继承了斯科特的遗志,坚持在研究所的科学家们寻找任何能帮助汤姆·墨菲这样的人的线索时,进行严谨的动物研究。他们不仅仅是采取了基础的——本应显而易见的——步骤,即在每个实验中使用足够的老鼠。雄性和雌性老鼠发展疾病的速度略有不同,所以如果科学家在实验中不注意平衡性别,就可能得出虚假的结论。另一个问题是,这些转基因老鼠的ALS性状会随着世代的更替而改变。ALS TDI的科学家会检查他们用于实验的每只动物的基因,以确保它们都是相同的。“这些变量极其重要,”佩林说。其他科学家常常忽视了这些陷阱。

为了获得可靠的结果,佩林的团队使用三十二只动物,并与另外三十二只未经治疗的老鼠进行比较。学术实验室的实验中不使用大量老鼠,部分原因是成本高昂。佩林说,其中一项测试成本为112,000美元,需要九个月才能得到结果。如果你在测试一种药物的三种剂量,每种都需要自己的测试。佩林的研究所以及清晰地表明,在此方面偷工减料会导致毫无意义且浪费的研究。尽管如此,“我们仍然会遇到学术界的反对,他们说我们负担不起这样的实验,”他说。成本太高,以至于他们选择草率地进行实验。

将失败的责任完全归咎于科学家是不公平的。美国国立卫生研究院(NIH)资助了大部分研究,而资金非常紧张,科学家们表示他们获得的资金不足以进行研究。因此,他们做出了艰难的选择。结果,包括NIH在内的资助者,在没有首先确保科学基础牢固的情况下,花费了数千万美元进行人体试验,使用这些药物。ALS患者自愿测试了锂、肌酸、沙利度胺、塞来昔布、头孢曲松、丁酸苯钠和抗生素米诺环素。其中仅米诺环素一项临床试验,由NIH资助,就耗资2000万美元。结果:失败,失败,失败,失败,失败,失败,失败。科学管理者曾以为学术科学家都仔细做了初步工作。但他们没有。

摘自理查德·哈里斯所著的《瑞戈·莫蒂斯:糟糕的科学如何制造无效的治愈,粉碎希望,浪费数十亿美元》。2017年。现已上市,由Basic Books出版,该书是Perseus Books的分支,Perseus Books是PBG Publishing, LLC的一个部门,PBG Publishing, LLC是Hachette Book Group, Inc.的一个子公司。

 

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