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生存竞争的失败寄生虫:能钻进眼睛里致人失明 精选

已有 5194 次阅读 2018-3-9 00:48 |系统分类:科普集锦

本内容由【SME】公众号原创,未经授权禁止转载钻进眼球的致盲寄生虫威胁近亿人,却只是生存竞争的失败者

2015年,是中国科学界沸腾的一年。

“中国女科学家屠呦呦凭青蒿素治疗疟疾,摘得了诺贝尔生理学或医学奖”,如此重磅的新闻几乎吸引全球目光。

颁奖典礼上的屠呦呦更是万众瞩目,我们可能没有留意到,与她同台领奖的另外两位科学家威廉·坎贝尔和大村智

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他们发现了一种新疗法,从根本上降低了人类感染恐怖寄生虫的机率。

其中,坎贝尔还开拓了免费赠药的先河,拯救了数亿人的健康。

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而阐述他们的成就之前,还得追溯到一种被WHO列为容易被忽视的热带疾病

它是全球可造成失明、仅次于沙眼的第二大感染症——盘尾丝虫病。

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盘尾丝虫症患者

在干旱的非洲西部地区,河流沿岸是为数不多种植粮食的宝地,也是当地人赖以生存的宝贵资源。

但是就因为在河边生活,一种怪病在他们之间一代又一代地蔓延。

患者的脸、颈肩等皮肤部位都会起异常的皮疹,不断发痒,有些人为此挠破了皮,但也无济于事,夜夜无法入睡。

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更可怕的是,它会让患者的眼部出现严重病变。

一些人的眼睛歪曲得不成样子,另一些人的眼球则发炎流脓,脓汁常常与泪水混杂一块。

眼睛损害严重时,瞳孔逐渐变白,眼睛成了统一的白色,最终在折磨之下再也不能视物。

这种疾病伴河而生、又致人失明,被当地人称之为河盲症

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它虽不会致人死亡,但不可逆的失明也让人们生活更加艰难。

明明手脚灵敏、四肢健全,但却连吃饭、走路这些日常行为都需要摸索着完成。

健康的只有那些刚懂事的孩子们,他们成为了大人们的眼睛,用绳索引导着他们往前走。

可他们不知道的是,不久的将来,自己所能看到的世界也将逐渐黯淡。

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自1970年自今,居住在那里的人大约有三分之一在成年之前就变成盲人

为了不活在失明的恐惧下,少数人不得不决定抛弃这片富饶的土地,以期逃过一劫。

但从此过上了背井离乡、贫苦交加的艰苦生活,却也是另一番折磨。

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迄今为止,超过99%的感染者生活在撒哈拉以南的地区,覆盖了31个国家。

大约有一百七十万人到两百五十万人受到感染,约八十万人因此视力受到严重影响。

虽然发生在热带地区,但谁也不敢保证,它哪一天就会突然在全世界爆发。

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2015年世界范围盘尾丝虫病爆发

一直以来,医生对这种眼病束手无策。

直到1915年,一位叫鲁道夫·罗伯斯的医师首次发现了眼疾与盘尾丝虫的关系 。

几代科学家共同调查,还有大量病患主动配合研究,人们终于弄清楚这一切的罪魁祸首——盘尾丝虫。

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盘尾丝虫

黑蝇被称为“世界上危害最持久、最让人痛苦”的叮人昆虫,它便是盘尾丝虫的最大帮手。

它们非常难缠,一旦叮上人或是其他动物就一定要吃饱,就算被拍死它们也绝不松口。

在黑蝇密集的地方,一个人在一个小时内被叮上几百次。

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黑蝇

有了如此之强的叮人技术,它们也缔造了一种我们闻所未闻的恐怖死法。

猎物们会被蜂拥而至的黑蝇堵住了眼、耳、口、鼻等部位,让人窒息而死。

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而且,它们吸食人血的同时,还会将通过伤口传播盘尾丝虫。

与大多数寄生虫不一样的是,盘尾丝虫的生命周期是个完整的闭环。

通常而言,盘尾丝虫的雌性成体寿命相对较长,能在人类的体内活上15年,一生最多能生产出3000多个幼体。

随后,幼体需要转移到黑蝇的体内成长,最终成体还要重新回到人体当中生存繁殖。

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这些幼体又称为微丝蚴,它们出生后进入血液循环系统四处游荡,等待着黑蝇的到来。

只要微丝蚴顺利地进入黑蝇的体内,就能成长起来,然后随着黑蝇叮咬再次回到人类体内。

也就是说,盘尾丝虫的一生必须经过“人——黑蝇——人”这个循环。

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然而,能像这样顺利走完一生的盘尾丝虫都能算得上天选之虫了,更多的微丝蚴则自始至终就停留在了人体内。

这些微丝蚴中的失败者才是诱发盘尾丝虫病的关键,它们想方设法地在人体内四处乱钻。

这就导致了人体出现寄生虫过敏反应,如发痒、炎症,以及水肿等情况。

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最糟糕的是,微丝蚴还特喜欢钻入人的眼球里,它们活着的时候会在人眼中掘洞,导致发炎致人视力下降。

而死后又会裂解释放出一种微生物——沃尔巴克体*。

沃尔巴克体会导致眼球发生严重的病变,最终导致受害者的眼睛失明。

这种沃尔巴克体其实是一种细菌,能感染节肢动物,包括了绝大部分昆虫以及一些线虫。

*注:沃尔巴克体在科学家眼里绝对是别致的存在,它会使寄主的DNA发生改变,有证据证明,被沃尔巴克体寄居的雄蚊子变成雌性。

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当然,区区沃尔巴克体自然还不必太担心。

抗生素可以消灭细菌,自然也能对付沃尔巴克体。

所以,使用抗生素成了治疗河盲病人有效的方法之一。

就比如研究表明服用至少4~6周多环西素,就能有效地减少雌性沃尔巴克体的数量。

但它却不能杀死盘尾丝虫,更不可能完全消灭人体内四处游荡的微丝蚴,反倒容易造成私下滥用抗生素的现象。

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多环西素

无法消灭盘尾丝虫就依然不能根除问题,科学家们决定消灭盘尾丝虫的传播者——黑蝇。

这一行动自20世纪50年代就开始了,DDT当时刚刚被发明出来,但黑蝇很快就对DDT等杀虫剂有了抗药性。

但在随后的抗疫规划中,仍然选择用直升机喷洒针对黑蝇的其他类型杀虫剂,这在当时算是一种“没有办法的办法”了。

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飞机喷洒DDT

但是,这些杀虫剂一般都会在食物链的终端富集,最终使人中毒。

恐怕还不等杀虫剂的效果发挥出来,人类的身体就要扛不住了。

针对黑蝇的战役没有取得丝毫成绩,盘尾丝虫依旧在人类当中肆虐,更多人患了病。

而打破这一僵局的便是那两位诺奖得主——威廉·坎贝尔和大村智。

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大村智是一名微生物家,主要的工作是分离自然中存在的化合物。

就像我们普通人干一行会得一行的职业病,科学家们也不例外。

他会每天随身带着很多塑料袋,去到哪里都要顺手带一把土回来。

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大村智

而威廉·坎贝尔则是美国化学界的传奇人物。

作为默沙东研究所的负责人,他精通于如何将实验室里医药的研究应用在实际情况中。

他曾领导或参与了维生素B12、维生素C等多种维生素以及青霉素等的研发与大规模生产。

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威廉·坎贝尔

二战期间,他还把青霉素进行商业化的生产,一举拯救了数万盟军战士的生命,也为了默沙东创造了高额利润。

1969年,坎贝尔从默沙东退休,结束了他32年的传奇职业生涯。

然而,他的科研之路并未因此中断。

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随手刨土的大村智

1975年的一天,大村智顺手在日本东京郊外一个高尔夫球场刨了一袋土。

他一如往常一样将土带回去分析,竟从中分离出了一种全新的链霉菌属放线菌

于是,他将其与另外53个有活性潜力的菌株样本一同寄往合作单位默沙东研究所。

随后,他们将这种全新发现的化合物命名为阿维菌素

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当时为了检测寄生虫蠕虫潜在化合物的一种新方法,坎贝尔的团队还对大村智的土壤样本进行了测试。

而测试的结果出乎他们的意料:土壤里存在的阿维菌素,刚好能麻痹寄生虫,使其“瘫痪”。

之后,他们继续对这种阿维菌素进行结构修饰与活性测定,并进行了还原,这种还原产物也就是救人无数的伊维菌素

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伊维菌素合成示意图

坎贝尔将伊维菌素用在不同的动物身上做试验,这一次不仅能够“瘫痪”寄生虫,而是可以直接杀死它们。

最为重要的是,不同动物的实验竟都获得了成功,发现伊维菌素具有惊人的广谱抗虫活性。

据统计,它可杀灭多种寄生虫,其效力比其他任何药物强100倍。

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伊维菌素在1981年一问世就风靡全球,两年后成为了全球兽药业销量冠军,年销售额近10亿美元。

至此,伊维菌素也只是取得一场商业上的成功而已。

但实际上,早在伊维菌素的研发过程中,坎贝尔就注意到,它可以杀死马身上一种类似盘尾丝虫的寄生虫。

所以在取得伊维菌素上市后,坎贝尔和他的团队还在马不停蹄地研究它对人体的作用。

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经过严谨的试验后,他们发现伊维菌素对于盘尾丝虫蚴的杀伤力非常有效和安全:

只需要很少的剂量,一年吃一次就足以杀灭体内所有的盘尾丝虫蚴,因此对人体很安全。

尽管搞不清其对人体的作用机制,但通过严格的安评之后,伊维菌素终于获批成为人药,用于河盲症的治疗。

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然而,坎贝尔意识到这千辛万苦试验出来的药物,是没有办法真正去治病救人的。

因为河盲症的高发地区,几乎都是极贫地区。

对于那里的人来说,就算是救命药,定价再低,需要它的人都依旧买不起。

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于是,坎贝尔向当时默沙东首席执行官罗伊·瓦格洛斯博士道出了自己的担忧。

经过一番思量之后,罗伊博士实施了大胆的捐赠计划,主动承担生产成本和科研经费。

他们还郑重承诺:“只要患者有需求,无论需要多少、用多久,默沙东都会免费提供这款新药。”

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罗伊博士

但实际上,不论是坎贝尔还是罗伊都明白免费送药所承担的风险之巨大。

抛开不菲的制药成本不说,光是这免费药如何送到真正需要人的手里都是个问题。

那些极其贫穷的地区卫生条件很差也罢,就连像样的马路都没有。

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幸好,默沙东与WHO、世界银行和非政府组织建立合作关系,三者合力进行药品分发及运送等。

就这样,这种救命药才得以送到真正需要的人的手中。

这一送就送了28年之久,伊维菌素捐赠逾20亿剂,每年覆盖疫区超过2.5亿患者。

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Mectizan造福了广大的贫困人口

在拉丁美洲的6个流行国家中,有4个国家的河盲症传播已被遏制,在5个非洲国家的9个地区的传播也同样被遏制,没有新病例出现。

世界卫生组织预测,河盲症在2020年前后从地球上绝迹,可以说是继牛痘灭绝天花之后,人类医药史上又一个伟大的成就。

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每当我们想去非洲旅游的时候,总被提醒有可能感染疟疾、丝虫病、利什曼原虫病、血吸虫病等一系列中国比较罕见的热带病。

若是河盲症就此绝迹的话,那一长串的名单又少了一个。

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一种疾病,最可怕的并不是无法治愈。

有人夜以继日的研究药品,帮助治疗,着眼于将疾病带离非洲。

也有人总想趁着危难中饱私囊,像电影《铁线虫》里那样暗中屯药,借着民众恐慌心理高价牟利。

这些人难道不是比寄生虫更令人憎恶的吗?

*参考资料

river blindness.wikipedia

Stunned Nobel winner: ‘Is there some way I can verify this?’

布里奥妮·莫罗·克里布斯. 《邪恶的虫子》. 人民邮电出版社.

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