药物在人体内的作用过程很复杂。一种药吃下去,身体怎么吸收,怎么分布,怎么起效,最后怎么排出体外,这些都是药学要研究的问题。我们选择研究一种常用的止痛药。这种药很多人用,但它在不同人身上的效果不一样。有的人效果很好,有的人效果一般,有的人还会有不舒服的反应。我们想知道为什么。这可能和每个人身体的代谢能力有关。代谢就像身体处理药物的工厂。这个工厂的效率,每个人不一样。
我们设计了一个实验。我们找了一些志愿者。这些志愿者身体健康,年龄也差不多。我们把他们分成两组。一组人按照说明书上的常规剂量吃药。另一组人先做一个基因检测,然后根据检测结果调整剂量。基因就像是身体工厂的设计图纸。图纸不一样,工厂的工作方式就不一样。我们检测的基因正好和药物代谢有关。我们想看看,根据图纸调整用药,会不会让效果更好,让不舒服的反应更少。
实验开始前,我们告诉每一位志愿者需要注意的事情。他们不能喝酒,不能吃其他影响实验的药。实验那天,他们早上空腹来实验室。我们抽一点血,这是为了测量他们血液里原来的药物浓度,应该是零。然后他们吃下药片。我们在规定的时间点再次抽血。吃药后半小时抽一次,一小时抽一次,两小时抽一次,四小时抽一次,八小时抽一次,十二小时抽一次。抽血是为了测量药物在血液里的浓度变化。我们把血液样本小心处理,放在低温冰箱里保存。所有的样本收集齐了,我们一起测量。
测量药物浓度要用到一种仪器,叫高效液相色谱仪。这个仪器很精密,可以把血液里的药物成分分离出来,并且测出它们的含量。我们先把血液样本处理干净,去掉血液里的蛋白质和其他杂质。然后把处理好的液体注入仪器。仪器开始工作,电脑上会出现一个曲线图。每一个峰就代表一种物质。我们根据标准品,找到代表我们研究的那种药物的峰。电脑会算出峰的面积,这个面积就对应着药物的浓度。我们把所有时间点的浓度数据记录下来。这样我们就得到了每个人吃药后,药物浓度随时间变化的曲线。这条曲线很重要。它告诉我们药物吸收得快不快,在身体里停留的时间长不长,最高浓度是多少。
接下来我们分析数据。我们计算了几个关键参数。一个是血药浓度峰值,就是血液里药物的最高浓度是多少。一个是达峰时间,就是吃药后多久达到这个最高浓度。还有一个是药时曲线下面积,这个参数代表了身体对药物吸收的总量。我们比较了两组志愿者的数据。第一组,按常规剂量吃药的那组,每个人的数据差别很大。有的人峰值很高,有的人峰值很低。达峰时间也有早有晚。第二组,根据基因调整剂量的一组,数据就整齐很多。他们的血药浓度峰值都在一个比较理想的范围内。达峰时间也比较接近。
我们还记录了志愿者感觉止痛效果的时间,以及止痛效果持续了多久。根据基因调整剂量的一组,他们报告说,药效来得更快,持续的时间也更符合预期。更重要的是,不舒服的反应少了。第一组里有几个人报告说有点头晕,或者胃里不太舒服。第二组里只有一个志愿者有非常轻微的反应。我们把两组的数据输入统计软件。软件分析显示,两组在关键参数上的差异,不是偶然发生的。这种差异具有统计学意义。这意味着,根据基因调整剂量,确实能让药物在身体里的过程更稳定,更可预测。
我们讨论这个结果。药物进入身体,主要靠肝脏里的一种酶来代谢。这种酶的活性,很大程度上由基因决定。基因不同,酶的活性就强或者弱。酶活性强的人,代谢药物太快。药物还没怎么起效,就被身体清除掉了。所以效果不好。酶活性弱的人,代谢药物太慢。药物在身体里积累,浓度容易过高。这样效果可能太强,而且容易发生不良反应。常规的固定剂量,无法照顾到这种天生的差别。我们的实验说明,如果提前知道一个人的基因类型,我们就能预判他代谢药物的速度。我们可以为他量身定制一个合适的剂量。酶活性强的,适当增加一点剂量。酶活性弱的,适当减少一点剂量。这样就能让每个人体内的药物浓度都达到最理想的治疗范围。这就是个体化用药的思想。不再是所有人都吃一样的药片,而是根据每个人的特点来用药。
个体化用药很有前景。它可以提高治疗的效果。它可以减少药物的不良反应。它还能避免一些药物的浪费。当然,我们的研究还有很多不足。我们研究的只是一种药。我们选的志愿者数量还不够多。年龄层次也比较单一。在现实中,影响药效的因素还有很多。比如年龄,老年人代谢通常慢一些。比如肝功能、肾功能。比如同时吃的其他食物或药物。这些都可能干扰。我们这项研究只是提供了一个初步的证据。它证明基因检测指导用药是可行的。未来的研究可以扩大规模。可以研究更多种类的药物。可以招募更多不同情况的志愿者。还可以把基因信息和其他信息结合起来,建立一个更准确的用药预测模型。
药学的研究就是为了让人用药更安全,更有效。我们的工作从实验室的仪器,到血液样本,再到数据图表,最后是为了服务每一个具体的病人。这个目标很明确。我们通过这个实验,看到了一种更精细的用药可能性。这需要药学、医学、遗传学多个领域的合作。我们相信,随着研究深入,未来的用药方法会更加科学,更加贴近每个人的需求。