坚守底线的60后分享 http://blog.sciencenet.cn/u/wfangimm 研究领域:活性天然产物的药物化学与化学生物学

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药学研究选题的回顾及展望 精选

已有 7617 次阅读 2017-1-14 13:37 |个人分类:药学研究|系统分类:科研笔记| 选题, 药学

弹指间本人做PI已经十多年了,一直在努力探索怎样做有价值的研究。坦率地说过去十多年不是很成功,所以总结的教训多于经验,但我想探索即使失败也非一无是处。有些失误和错误当时不自觉,过些年认识水平提高了,回头去看才认识到。在这里探讨一下,对自己算是总结和鞭策,对别人也许能有个借鉴吧。

刚独立成组时,开始的选题是研究生阶段课题的延续。这大概也是很多人的做法。毕竟跨入一个新领域既有思维上的惯性和难度,也有现实条件的阻碍。选择原有领域继续做,因为对该领域比较熟悉,有哪些问题看得比较清楚,有相应基础开展工作和申请经费相对顺利。当然这样做的缺点,一是前人做得多了,剩下可做的有意义的事情就少了。除非有新思路新方法,在旧有领域很难做出突破性的成果。二是对个人职业发展而言,虽然开始阶段相对顺利,但后来还是会遇到瓶颈或者说进入新领域和转型的需要。痛苦仍会经历,只是来得迟些而已。

我第一个阶段的选题实际上是做me-too药(产出的也是1.1类新药),具体说是紫杉烷类抗癌药。针对现有药物的不足,主要考虑如何克服其肿瘤耐药问题,也适当关注水溶性、口服给药的可能性乃至肿瘤靶向性等。当然在做me-too药是我也尝试在更基础的研究层面上做些工作,也在合作者的帮助下取得些许发现(比如对微管的高亲和力拮抗P-糖蛋白介导的肿瘤耐药),但当初的选题还是或多或少地限制了探索的空间。

这个阶段给让我深切体会到药物分子多种性质平衡的重要性。我很早在讲课时就对学生说过:新药就好比体育赛场上的十项全能选手,虽然每个单项比不上专练这个项目的选手,但在综合实力却强于任何单项选手。这些年做紫杉烷类抗癌药的经历,让我超越了纸面上的认识并深切体会到:不应追求分子单一性质的高超,任何一个重要性质的缺陷都能导致药物开发“翻船”。

第二个阶段的选题是对已知靶点寻找新化学结构类型(new chemotype)的有效化合物/药物。这个阶段的课题研究在时间上与第一阶段有交叉。虽然现在认识到选择什么靶点应该有更多的思考,但遗憾的是在5-10年前开始这个阶段的选题时,还是因循了追逐热门靶标的思路先是在文献中看到有希望也比较热门的靶标,再找到能进行活性评价的生物学合作者,就甩开膀子干起来了。

这一阶段先后选择了两个靶点:针对阿尔茨海默症的beta-分泌酶(BACE),以及针对代谢性疾病的法尼酯X受体(FXR)。这个阶段带给我的认识是:在早期发现阶段,研究难度和不确定性要高于me-too药的研究,也动用了更多的研究手段,包括计算机分子模拟、核磁和X-衍射结构分析等等。当然不是说这些手段在做me-too药时就不能用,只不过做me-too药时有前人的基础可循,而做新结构类型时要自己走出一条路来,这样多种手段的综合运用就更加重要了。

第三阶段的选题,源于对前面经验教训的总结和反思,以及对药物研究认识的深化。从人类基因组计划之前十多年间开始,药物靶点就开始呈现显著增加之势,在后基因组时代靶点数量增长的斜率似乎更为陡峭。因此人们开始重视思考什么样的靶点值得做,不再热衷于找个热门靶点一拥而上。这样我也在审视何种靶点更值得投入时间精力,或者自己能否从基础研究发现值得探索的靶点。

经过不断思考,最近几年我把目光投向微管(MT)与微管相关蛋白(MAP)的相互作用(这里的来龙去脉将来有机会再分享)。感谢过去二三十年里前人的努力,使蛋白-蛋白相互作用(PPI)不再被认为是undruggable target,让现在成为研究PPI为靶的好时代。不过我关注的MTC-末端与MAP的互作,由于C-末端的固有无序性(intrinsic disorder)使研究具有很大难度,而微管蛋白的结构后修饰以及多种亚型则更增添了复杂性。

虽然针对BACEFXR靶点的新结构类型药物发现有其不易之处,但我们毕竟已经走出一条路,今后用来培训研究生仍是不错的课题。相比之下,第三阶段的选题更具有挑战性,但成功的回报也会更高。

在这里顺便打个小广告:欢迎有志于探索未知领域并愿意为之付出、具有良好学识和技能的科研人员(特别是从事交叉学科的人员)加入我的实验室,一起经历其中的酸甜苦辣并体验成功的喜悦!



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