當西方生技遇上中醫草藥?屏科大鄭雪玲主任:精準+基因為趨勢 兩課題待突破

記者/林育如

糖尿病為常見的慢性疾病,全台糖尿病就醫人數,110年249萬2,851人、111年256萬8,409人。5年來增加31萬4,830人,上升近14%。根據衛福部統計,111年國人10大死因中,糖尿病死亡率排第6名。如何有效控制血糖為一直是醫學界所努力的方向。除了西藥用藥,屏東科技大學生物科技系從山苦瓜、芭樂幼果等天然物開發降血糖成分,登上國際性Journal of Agricultural and Food Chemistry, Food Chemistry, Journal of Functional Food等刊物,論文被多次引用。透過現代科學驗證、科學證據、濃縮提煉,讓國內外醫學/醫藥界看見中草藥的效用及發展潛力。

屏科大張金龍校長(中)與大樂檬生技丁念慈總經理(左三)創辦人葉文陽先生(左二)屏科大鄭雪玲教授(右三)張誌益教授(右二)陳又嘉研發長(右一)共同與本次研發成功的產品合影。圖:屏科大提供

天然藥物為複方

國立屏東科技大學生物科技系教授兼系主任鄭雪玲表示,有別於一般西藥,天然藥物不是人工合成而純化的形式,是含有多種成分。以苦瓜為例,苦瓜的某些三萜類分子、多醣體、及胜肽都分別被不同科學家鑑定是可以降血糖或調節血糖的,每一種成分的作用機轉有的相似,有的不同。換言之,苦瓜含有不只一種降血糖成分,這些成分加在一起,可以提供數種作用機轉一起調節血糖。

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萬事起難頭  現代科學+驗證+濃縮提煉開先趨

鄭雪玲主任指出,西醫是人工合成的單方化學分子藥物,結構很清楚,且大部分作用的標的也是清楚的;中草藥是複方,含有很多結構未知的分子,療效也未被現代科學驗證過,因此在二十年以前或更早,使用中草藥被西醫認為不科學。

當時大部分西方科學雜誌都不太相信所謂的中草藥,因此鄭雪玲教授及其團隊發表苦瓜研究結果的第一篇論文並不順利。但該團隊透過現代科學的方法來研究古籍有記載,或民間有流傳的中草藥哪些成分能調節血糖,進一步提出科學證據,並把有效的成分特別提煉出來或濃縮。經過嚴格的審查,不僅論文被國際性期刊接受,不少學者更循著相同的模式開發中草藥自此之後,鄭雪玲教授的團隊發表的論文被引用多次,該期刊後來接受刊登的論文很多都是研究中草藥的文章。

鄭雪玲主任補充談到,苦瓜之外,屏科大生技系根據廠商的要求,也協助廠商開發芭樂幼果、鱸魚精、香檬果汁等,且開發的標的不限於糖尿病。

降血糖藥分趨勢 針對病程、病因給藥

鄭雪玲主任表示,為解決糖尿病患者問題,科學家不斷研究糖尿病發生的原因,也就對病程的分類越來越精準,因此藥物的開發也越來越精準,也能及早發現糖尿病的發生。而且,現在的糖尿病用藥可以根據發生的原因以及病程開立適合的藥物。例:GLP-1藥物 是近10年開發新藥的新趨勢,GLP-1是調節血糖與控制食慾的一種重要賀爾蒙。GLP-1除了上述功能,還有保護心血管的功能,所以成為開發新藥的熱門標的,甚至開發減肥藥者現在最流行的標的也是GLP-1。

屏科大生技系陳又嘉老師(左四) 指導學生參加2021黑客松技職杯全國大賽,於分區賽得最佳人氣獎。圖:屏科大提供

優勢:中醫系統、高接受度、技術成熟

相較於西方,鄭雪玲教授表示,華人有流傳千年以上的中醫系統,以及中藥古籍,有較多的資料可以參考、篩選、找出可能有用的動物、植物或微生物來研究、驗證;而且華人本身具有傳統中醫系統,對中草藥的接受度較高,產品賣得好,就會鼓勵廠商投資與研發,或向學者購買專利與技轉去做產品,這種正向循環會鼓勵天然物萃取藥的開發。經過這些年大家的努力,國內的開發技術已相當成熟,廠商與學界技術合作的結果,結合廠商過去生產西藥的經驗,已經可以做出符合西方標準的品質的產品。這些都是國內天然物萃取藥開發藥物的先天優勢。

屏科大生技系施玟玲老師(左二)指導學生參加2023馬來西亞ITEX國際發明展,得金牌。圖:屏科大提供

藥材來源受限、碳排問題

即使有上述的優勢,但天然藥材材料的來源受限也是產業發展的一大問題。鄭雪玲直指,植物或動物需要時間生長,加上台灣土地面積小,無法提供大量生產。廠商會到土地較便宜的國家購買土地大量養殖所需材料,再運回國內製作,但現在這有增加碳排的問題。這都是天然藥材開發時會面臨到的困難。

成分、基因分析 符合精準醫學趨勢

鄭雪玲教授認為,隨著技術更進步,開發的內容也會更精準,符合所謂的精準醫學與精準健康的目標。一方面是有效成分的萃取技術與定量方法會更進步,且要符合低碳排的要求。二方面是會進一步分析這些有效成分與基因的關係,亦即那些成分對哪種基因型的人有效、哪種基因型的人無效,未來可以根據每個人的基因去搭配最適合患者的天然藥物與劑量,使藥物能更精準地發揮作用。

實驗室團隊,正中間為屏東科技大學生物科技系教授兼系主任鄭雪玲。圖:屏科大提供

培育產業及學界所需之生技人才

對於產業人才培育,屏科大生物科技系著重培育符合產業界及學術界所需之生物科技人才。系所教師群的研究,聚焦於精準健康、環境永續、與生技農業三大主軸。在訓練學生的技術方面,課程根據「分子檢測與操作」、「細胞科技」、「生物體研究與應用」三種核心技術來設計,並輔以創新創業課程及跨領域人才培育課程,培養學生多元發展與創造力。大學部學生可依其興趣選擇欲專精於哪一種核心技術。研究生則依興趣選擇研究主軸,以接受更專業之技術、獨立思考能力之訓練,及創造力之啟發。研究與教學的目標,是提高生技領域人才之相關知識與創新能力,加強國內產業面對未來全球市場的競爭力,並培植符合學術界及產業界所需之人才。

屏科大生技系學生(左二、左三)參加2019黑客松技職杯全國大賽,於全國賽得佳作。圖:屏科大

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