80后博导携手成都“最强算力” 致力研发治疗老年痴呆的新型药物

  作为四川大学华西临床医学院80后博士生导师,田肖和的团队正致力于研究阿尔茨海默症。最近,他联合成都超算中心,构建一种新型纳米药物。这种纳米药物善于“伪装”,能骗过大脑的“卫兵”,将药物“精准快递”,直接作用于大脑患病细胞。

  “实验数据结果很好,几乎所有的物理病灶都去除了。”8月12日,田肖和对华西都市报、封面新闻记者说,药物在动物试验中已取得一些积极效果,目前正在做申请预临床试验的准备工作。

  阿尔茨海默症(AD)又叫老年痴呆症,是一种发病隐匿的进行性神经退行性疾病。统计显示,我国阿尔茨海默症患者超过1000万人,居全球之首。

  目前,治疗老年痴呆的药物普遍面临一个问题,即药物无法通过“屏障”精准作用于大脑。因此药物要进入大脑,必须经过“伪装”。

  大脑有1000亿个细胞,药物要“伪装”成功非常困难。“这是一个排列组合问题,可能有上亿种选择。”田肖和说,他的团队正在研究通过修饰纳米药物的表面,试图破解药物进入大脑的密码。

  简单来说,他们需要挑选出上万种参数,再设计出复杂的公式,可能有高达数亿级的排列组合工作量,从中选择出最优的配方,设计出拥有“通行证”的药物。如果使用常规计算方式,可能需要5-10年的计算时间。

  成都超算中心最高运算速度达到10亿亿次/秒,运算速度位列全球前十,相当于350万台8核家用电脑的运算能力,每秒计算速度相当于全球72亿人同时用计算器不间断计算32年,是中国西南地区的“最强算力”。

  “目前我们已接近找到设计药物的最佳配方。”田肖和说,成都超算中心先计算出评分靠前的20种结果,团队再对20种结果进行实验,调整公式和参数,再进行计算,经过多轮验证后,有望得到精准靶向药物的最佳参数。

  阿尔茨海默症就如脑袋里的橡皮擦,缓慢而痛苦地抹去一个人的记忆、认知,最终患者会把大脑里存储的一切遗忘掉,完全丧失自理能力。一般来说,确诊后的平均存活时间为3-9年。

  公开资料显示,面对庞大的患病群体,近20年来,药企在AD新药领域的研究几乎全军覆没,且大多数新药“倒”在了临床试验中。目前上市的药物基本只能延缓,并不能逆转或治愈,且往往还带有一定的副作用。

  田肖和表示,针对阿尔茨海默症的病因,科研界一直存在很多争论,但大脑内的Aβ沉积,进而导致Tau蛋白的纤维缠结,最后导致神经细胞死亡的说法,已得到医学界的一致认可。他认为,治疗该疾病的主要难点在于绝大多数小分子药物无法穿透血脑屏障,也就是无法骗过大脑“卫兵”,直接作用于发病区域。现在,修饰过的纳米药物相当于一种“精准快递”,直接作用于血脑屏障,并激活自身的清除机制,去清除脑内的物理病灶。

  “从影像学来看,物理病灶几乎都被去掉了,但能否改善认知并应用于临床,还有很长的路要走。”田肖和说,下一步他们将积极为申请预临床试验做准备。

  记者初见田肖和,是在四川大学华西医院科技园内,他带着一个笔记本电脑,外壳上贴着各种各样的贴纸。外壳虽然花哨,但电脑里的内容却是相当扎实。他随手打开几个文档,里面全是密密麻麻的图表和医学英文专业文献。其中,阿尔茨海默症的难题,是他最近几年的研究重点。他说,外婆患阿尔茨海默症去世,因此时刻激励自己要努力。

  2010年,田肖和到英国谢菲尔德大学工程与材料学院和生物医学学院攻读硕士和博士,其间开始接触中枢神经系统的相关研究。经过12年的研究攻关,同时借助成都超算中心的算力支持,目前项目获得了阶段性进展。“我想借助多学科合作的优势,突破对阿尔茨海默症中晚期无有效药物的科学瓶颈问题。”他说。

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