大自然是世界上最初的药房。回归医学的根源有助于填补药物发现的空白
而人类进化的时间大约是600万年在美国，我们今天所知道的现代医学的突破是在1960年才开始的19世纪和20世纪．那么，在没有现代药物和治疗的情况下，人类是如何成功地在数百万年的疾病和疾病中生存下来的呢?
这是我在印度的家人于2020年4月COVID-19大流行时开始思考的一个问题，当时获得疫苗和治疗的机会非常有限。我当了这么多年生物医学科学家在使用治疗方法之前，需要有经验证据和正式的安全测试，但当我从我能找到的任何来源寻找潜在的治疗方法时，这种方法退居二线科学论文或民间传说。我已经准备好尝试任何实验性的或者传统医学也许能帮到我爸。
幸运的是，我爸爸康复了。我不能肯定我们使用的传统药物是否真的帮助他康复。但作为一个整个科学生涯都专注于发现的人新药从化合物我想知道我们使用的传统药物中是否有一种分子可以分离出来并优化用于治疗COVID-19。
像我这样的科学家一直在寻找治疗各种疾病的新药，方法是净化自然界中现有的化合物，而不是在实验室中合成全新的化合物。从新型冠状病毒肺炎来抗生素耐药性我相信，过去的成功和新技术表明，从天然产物中开发新药具有巨大的潜力。
天然产品优势
随着时间的推移，人类与自然界的其他部分共同进化，获得药物可能是人类与大自然继续进行的最重要的互动之一自然世界．DNA分析已经证明了这一点早期人类可能治疗过牙脓肿用杨树，含有阿司匹林的活性成分，和青霉菌霉菌，含有抗生素青霉素。
研究人员称这种分子为杨树和青霉菌它们的生物效应天然产物因为它们是由微生物、真菌、珊瑚和植物等生物产生的。这些天然产物已经进化成优化结构”为特定的生物功能服务，主要是阻止捕食者或获得生存优势在一个特定的环境和其他竞争对手。
因为天然产物已经在生物体内发挥作用，这使得它们特别有吸引力药物发现．虽然蛋白质在不同的生物体中可能看起来不同，但许多都是如此相似的结构特征和功能跨物种。这有助于更容易地寻找对人体有效的相关蛋白质。
天然产品名人堂
来自微生物和植物的天然产物是现代医学药物发现的最大资源。举个例子，抗生素的发现青霉素1940年青霉菌霉菌使医生能够治疗以前致命的感染，并开启了抗生素的时代。
截至2019年9月，超过50%目前fda批准的大部分药物都直接或间接来源于天然产物。阿托伐他汀(立普妥)是过去20年最畅销的抗胆固醇药物之一，它就是从这种真菌产生的化合物中提取出来的青霉菌citrinum．从1992年到2017年，阿托伐他汀在美国的销售总额946.7亿美元．
目前使用的来自天然产物的药物的其他突出例子包括抗真菌药物两性霉素B，从土壤细菌中分离出来链霉菌属nodosus，化疗紫杉醇从太平洋紫杉树皮中分离出来的一种免疫抑制剂环孢菌素从真菌中分离出来Tolypocladium inflatum．
我相信，许多疾病尚未被发现的治疗方法就在我们眼皮底下的天然产物中。2021年1月，FDA批准了voclosporin (Lupkynis)从真菌中分离出来Tolypocladium inflatum治疗狼疮。最近，研究人员一直在研究大麻二酚和其他大麻素化合物作为预防或治疗COVID-19的潜在方法。FDA尚未批准任何含有CBD的药物用于治疗COVID-19。
天然产物发现的挑战
研究人员越来越能够使用新的筛选技术与方法分离以前未鉴定的天然产物。筛选天然产品通常需要通过一个从天然资源中提取的大型图书馆进行查看。的天然产物药物发现核心该公司是我和同事共同创立的大卫·谢尔曼例如，密歇根大学(University of Michigan)的研究人员在一个包含约5万个天然产品提取物的文库中寻找潜在的药物靶点，每个提取物都含有30到50个可供测试的分子。
然而，发现基于天然产物的药物并非没有挑战。20世纪80年代以来在美国，由于一系列挑战，天然产品已经失宠。其中包括难以获得昂贵的筛选方法，以及技术上的限制，无法完全分析天然产物的复杂性。也有生态和法律考虑，例如可持续地获取样本和维持生物多样性。制药公司减少了他们基于天然产物的药物研发项目,联邦资金由于盈利能力有限，也供不应求。
在自然界中寻找新药
对于COVID-19这样前所未有的突发卫生事件，新药往往是必要的。在大流行之前很久就开始的卫生紧急情况——抗生素耐药性——也需要它们。
一个2017年9月报告世卫组织总干事谭德塞重申，抗生素耐药性是一项全球卫生紧急事件，将严重危及全球卫生工作的进展现代医学．如果目前的抗生素失去效力，常见的医疗措施比如剖宫产和癌症治疗可能会变得非常危险。移植几乎是不可能的。耐抗生素微生物是导致粗略2019年死亡127万人．据估计，仅治疗18种构成抗生素耐药性威胁的微生物中的6种就需要成本每年超过46亿美元仅在美国。的COVID-19大流行逆转了此前在这一问题上取得的进展从2019年到2020年，抗微生物药物感染增加了15%。相比之下，抗微生物药物感染从2012年到2017年下降了27%。这种倒退的可能原因之一是抗生素的使用难以遵循感染控制指南，住院时间更长。
根据最近的估计，大约75%大多数已批准的抗生素都来自于天然产物。有海洋里有成千上万的微生物作为潜在的候选药物来源去探索，更不用说陆地上的那些了。在寻找新药来对抗抗生素耐药性，天然产物可能还是要走的路。
