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物種滅絕反噬人類 未來恐「無藥可醫」


(綜合報導)從柳樹皮到蚊子,幾個世紀以來,大自然一直是重要藥物的來源。但是人類活動導致的物種滅絕卻使這自然供給陷入危機。
雪花蓮傳統上用於當作止痛藥緩解頭痛,現在已知可以減緩失智症的發作。 1950 年代,科學家從球莖中提取出一種稱為「加蘭他敏」的天然生物鹼。如今合成版加蘭他敏被用來治療阿茲海默症,科學家們正在進一步研究雪花蓮是否也能有效治療愛滋病。
然而,過度採伐導致許多雪花蓮物種受到威脅,而雪花蓮只是眾多受威脅藥用植物其中之一。植物是潛在新藥的豐富來源,經常成為設計新藥的化學模板。然而,全球科學家多表示,非永續地使用野生藥用植物正在導致生物多樣性喪失,可能影響未來從大自然獲取藥物的機會。
喬治亞州亞特蘭大市埃默裡大學醫學民族植物學家兼副教授卡珊卓.誇夫(Cassandra Quave)博士說:「現在是我們最需要它們的時候,卻面臨失去許多重要物種的風險。」
研究英國皇家邱植物園(Royal Botanic Gardens, Kew,簡稱邱園)生物化學首席研究員梅蘭妮-珍.豪斯( Melanie-Jayne Howes )博士解釋他們如何採用傳統療法,並調查確認科學依據。 「甜艾草中的抗瘧藥青蒿素是這樣開發的。幾千年來,中藥一直使用甜艾草治療發燒,而發燒可能是瘧疾的症狀。青蒿素及其衍生物現在是對抗瘧疾的重要藥物。」
青黴素、嗎啡和其他最有效的癌症化療藥物多來自自然資源。許多人類最大致命疾病,包括癌症和心臟病,是用源自植物和真菌的藥物治療。根據世界衛生組織的資料,世界上11%的基本藥物來自開花植物。
最近發現的金合歡醇,是從水果和草藥中發現,並用於治療帕金森氏症。假馬齒莧在亞洲用於改善大腦功能的歷史已有數百年,最近被證實可以減少大腦炎症。科學家正在研究從甜菜根中分離出的一種蛋白質,如何作為神經退化性疾??病和炎症的標靶,例如阿茲海默症和多發性硬化症。
今年6月,科學家從歐洲板栗樹的葉子中分離出一種分子,能夠中和危險的耐藥性葡萄球菌。他們希望合成一種藥物,來治療對抗生素具有抗藥性的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 (MRSA)。
誇夫說:「在沒有抗生素的時代,因感染而死於分娩和手術的情況並不少見。即使是花園裡的一個簡單劃傷,也可能引發致命的感染。但現在,耐藥性的威脅實際上是回到類似的情況──後抗生素時代。時至今日,抗生素耐藥性(anitmicrobial-resistant, AMR)感染導致每年全球大約70萬人死亡。到2050年,估計每年將有1000萬人死於AMR感染。我認為大自然是因應此類和其他新出現的健康威脅的關鍵。」
地球每個角落都可能藏著藥物。生長在樹懶毛髮上的真菌可用於對抗寄生蟲、細菌和癌症。蛇毒衍生藥物可治療心臟病。科學家們甚至發現了一種生活在6500英呎(約1981公尺)深處海底的細菌,有可能可以治療腦癌。
大自然的資源還有其他促進研究或醫療程序的方式。鱟的亮藍色血液長期以來一直用於檢測藥物和疫苗中的雜質,也用於開發新冠病毒疫苗。矽藻有多孔的細胞壁結構,可以當作載體將藥物輸送到體內。科學家也正在研究將其用於免疫療法和聯合療法來治療癌症。
地球上每個陸地和淡水棲息地中都有昆蟲。為了保護自己免於被各種物種捕食,昆蟲演化出大量的化學混合物,如幼蟲產生的抗微生物化合物,可用作抗病毒或抗腫瘤劑;昆蟲的毒液,如長腳蜂(Polybia paulista)的毒液,被認為可用於標靶治療、破壞癌細胞。
但可供研究的昆蟲數量龐大,通常不容易找到具有醫學潛力的標本。昆蟲很難被圈養,而且由於它們很小,不易提取足夠的有用材料。不過,現在科學家可以挖掘生物體的整個DNA了。
「這一直以來是個被忽視的領域,」派珀說:「過去的研究僅限於可以大量圈養的物種,如蟋蟀和蒼蠅。現在我們可以從幾個樣本獲得足夠的資訊,不需數千或數百萬個。」
根據邱園2020年發表的一份報告,對天然衍生藥物的需求增加是生物多樣性喪失的一個原因。在過度捕撈的物種中,現在鱟被列為易危物種,而三棘鱟在台灣本地已滅絕。太平洋紅豆杉是化療藥物紫杉醇的原始來源,受脅程度被IUCN評估為近危級,其族群仍處於瀕臨滅絕的螺旋式下降中。
豪斯和誇夫以及其他許多科學家在近期的一份研究中寫道:「科學和技術的進步為從自然界中發現新分子帶來機會,提供了大量合成代謝途徑以及更永續的來源方式,為因應全球健康挑戰提供了基礎。」
生物多樣性是地球上的生命,在其所有無數的相互作用中,以各種形式存在。誇夫在談及植物創造未來抗生素的潛力時表示:「現在正是我們深化相關知識、善加運用植物的化學力量的時候。」

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