第一章：人类健康的挑战

 

化学家和化学科学一直是从疾病诊断到新药研发以及制药行业的创建等现代医学发展的不可或缺的一部分，使得在过去100年里我们的健康状况和预期寿命稳步提高。

1疾病

健康的许多挑战依然存在。致命的包括疟疾、霍乱和结核病等的传染病在世界高收入地区可能已经很大程度上被征服，但在例如非洲等的贫困地区仍然是一个重大威胁。即使在富裕国家，传染性疾病仍然是一个持久的威胁，2009年，猪流感的流行和急剧增加的抗生素耐药性等更凸显出了这一问题。

由于缺乏随时可用且价格低廉的药物和疫苗治疗，在许多发展中国家传染病仍然是死亡的主要原因。贫困和缺乏获取现代药物的途径，意味着在高收入国家罕见或可控的传染病（如疟疾和艾滋病毒/艾滋病）在这里仍然是主要死亡原因。

由于许多细菌性病原体对抗生素耐药性上升，并且有新的病毒株出现，在高收入国家传染性疾病也依然是一个挑战。由于病原体发展出对现有治疗方法的耐药性，现代卫生系统疲于应付对新的和更有效抗生素的需求。全球医药和食品行业中的抗生素滥用导致我们当前的抗生素失效，迫切需要新的药物来对抗具有多重耐药性的致病原。

我们更好地治疗传染病的能力已使高收入国家的人口预期寿命更长。这意味着非传染性疾病如心血管疾病、癌症、糖尿病和阿尔茨海默氏病等正变得越来越普遍。联合国指出，2008年全球有3600万人死于非传染性疾病，占这一年死亡总人数的63％。

非传染性疾病是由遗传和环境因素共同作用引起的，当前的药物无法将其治愈，只能控制。随着年龄的增长许多疾病变得越来越常见，并且在人口老龄化的国家越来越普遍。据预测，到2030年非传染性疾病在全球所有死亡原因中的占比将超过80％，这给现代科学提出了重大的挑战。这些疾病需要长时间的治疗并使替代治疗模式成为必需。治疗越来越多患有慢性疾病的老人，已经给许多国家的医疗保健系统增加了压力，而且这种情况只会变得更糟。[1]

 

2诊断

认识疾病的症状和病情如何发展对有效的治疗至关重要。我们需要提升早期诊断的能力并改进监测疾病的方法。

全球有超过3300万艾滋病毒携带者，但他们中只有10％知道被感染。每年有880万新增结核病例，其中许多是未确诊的。这些疾病再加上每年导致100万人死亡的疟疾给发展中国家增加了巨大的负担。为了克服这一问题，需要更好的系统可以在条件有限的地方使用，及早检测疾病、监测治疗效果并把治疗用在最需要的地方。

世界上各发达国家和发展中国家都需要改进诊断方法。快速而准确的诊断改善了个体患者的治疗而使其受益，此外，还可以确保资源的有效利用并限制传染病的传播。需要新的低侵入性技术来进行非传染性疾病如癌症、心血管疾病和阿尔茨海默氏病的早期检测，以使医护人员在病情发展的早期阶段介入治疗。这将需要从分子水平上改进对疾病如何发病和发展的理解以及一整套新的诊断技术。

除了检测，还需要更好地监测治疗方法和药物的有效性和安全性。

3药品

我们需要对传染性和非传染性疾病有新的和更有效的治疗手段，但医药行业作为历史上新医疗方法的主要来源，现在却发现开发新疗法越来越困难。

据最新估计，为市场带来一个新药的平均成本是30亿美元，而5年前是11亿美元。大多新药化合物甚至都没有进入市场，超过90％的候选化合物在临床试验的某些环节中就已经被淘汰。

10个进入市场的新药中只有3个能取得成功，产生足够的投资回报。大多数制药公司都依赖于极少数成功药物的收入，这些收入不仅要偿付它们自身的研发费用，而且还要为其他不太成功的药物以及数千种从没进入市场的失败候选药物的研发费用买单。

即便是寻找到候选药物化合物也变得越来越困难。制药企业必须通过筛选超过300,000个化合物才能确定一个候选药物，而这个候选药物也很可能在随后的临床试验中失败。尽管最新的研发中纳入了源自基础科学的新技术（包括人类基因组计划、化合物合成和筛选技术上的进步），获得监管部门批准的新药物的数量仍在下降，而研发过程中候选药物的失败比例却在增加。药物发现和药物开发的全过程已变得多样化和复杂化，只有少数拥有全程研发经验的国家才有能力充分帮助这项事业。

结果是制药公司在研发中投入越来越多但成果却越来越少：2007年美国获准的药品的数量跌至历史最低点，尽管医药行业每年的研发费用在过去20年里增加了3倍，达到2008年的约50亿美元。看似充满希望的候选药物往往在研发的最后阶段失败，多年的研究与数十亿美元的投入化为泡影。

最近缺少成功药物的原因包括对高通量大规模的化合物筛选的过度依赖，而忽视了对有关的疾病的分子基础的基本知识以及现有药物如何工作的研究。最终的结果不仅是缺乏新的药物，而且那些少数的进入市场的药物价格昂贵且未被真正了解，这进一步提高了医疗费用并妨碍其在低收入国家使用。

许多药物在临床试验中失败是由于缺乏生物靶标确认、未达到动物和人类安全使用的标准、异质性（即，非目标患者亚组）的临床试验和不灵敏的方法。20世纪90年代普遍使用的高通量筛选（HTS）技术在为药物研发提供先导化合物方面已经取得成功，但它们往往错误指向并非疾病主要原因的生物靶标。这些做法表明医药研究人员仍然没能详细了解成功的候选药物实际是怎样起作用的。

财政压力使得更加强调成本/效益分析以论证能否收回投资。这迫使行业寻找年销售额超过10亿美元的所谓“拳头产品”的药物，且一家制药公司销售额的大部分是由少数几种药物完成的。现在正转向对需要长时间治疗的慢性疾病疗法的研究，这使得收回投资需要更长的时间。2007年，仅仅8个产品就占辉瑞公司全年440亿美元全球销售额的58％。如果他们的畅销产品之一专利保护到期，公司的销售数字将可能下降为原来的80％[2]。如果研发链中的畅销产品越来越少，制药公司将会发现自己的困难处境。

将需要在医疗需求的关键领域的持续投资以解决病人现有和未来的需求。追求畅销产品导致研发集中于那些可能产生大部分收入并有很大机会取得技术成功的治疗领域，而不一定是有着最迫切需求的必要的领域。这一策略上的狭隘性给全球医疗保健体系带来弱点，现在已经是一个迫在眉睫的首要政治问题。由于存在技术上的挑战且发展起来代价高昂，如神经科学、肥胖病、疟疾、艾滋病毒/艾滋病和结核病等治疗领域已缩小规模。这一缩减并没有顾及这些领域迫切需要新的治疗手段而目前的治疗方法效果有限且治疗费用昂贵。

即使世界卫生组织预测了未加抑制的微生物耐药性迅速增加引发的灾难，微薄的投资回报还是很大程度上迫使制药行业放弃对抗生素的研发。人类免疫缺陷病毒（HIV）和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的破坏性影响，凸显了对权威医药研发机构发明新的药物来控制21世纪已知和不可预知的医疗挑战的需求。