物种保护中缺失的一环：药剂师、化学家可以扭转动植物灭绝的趋势

随着世界面临数量惊人的动植物物种濒临灭绝和灭绝，密歇根大学的一位科学家发出了一个紧急信息：化学家和药剂师应该成为物种保护工作的关键参与者。

“在灭绝的前线迫切需要药物化学专业知识，”密歇根大学药学院药物化学助理教授Timothy Cernak说。“动物正在以惊人的速度死亡，但它们不必如此。现代生物科学在治疗人类疾病方面取得了巨大突破，同样的药物及其背后的科学可以应用于野外。

他说，当地和全球正在努力减少环境破坏，但速度太慢，无法拯救野外许多生病的种群。

“我们正处于大规模灭绝之中。我们正在追逐世界各地的大规模死亡。低地大猩猩、阿根廷企鹅、夏威夷的秋基基鸟、佛罗里达的红海龟。名单还在继续，许多珍贵的植物也悬而未决，“他说。“因此，将现代药物的力量和药物化学的剂量专业知识带入保护工作至关重要。

切尔纳克和一群年轻的科学家，包括一名当地高中生，在本周发表在《药物化学杂志》上的一篇研究文章中，提出了建立和培育保护医学这一新兴领域的理由。

“这是一门硬核科学。它将药物化学和现代药物的视角带入对话，以拯救其他物种，“切尔纳克说。“当前大规模灭绝的驱动因素包括栖息地丧失，全球变暖和过度捕捞，但一个特定的根本原因 – 野生动物疾病 – 似乎已经成熟，可以进行干预。药物化学就是这种干预。

切尔纳克（Cernak）是众多角色和研究项目之一，负责接收来自世界各地的死亡和患病物种样本。他在密西根大学的实验室最近聘请了一名兽医，使用用于寻找对抗人类疾病的化合物的相同方法和模型，在样本上测试化合物，看看哪些化合物对致病生物有反应。一个主要的焦点是真菌，它是两栖动物的最大杀手。

在他们的论文中，作者提出了化学和药学在防止灭绝前线的新角色：“大规模灭绝的长期解决方案是使用新技术和新政策解决气候变化和栖息地丧失问题。作为短期的绷带，需要为濒危物种服务的化学。

“我们鼓励对防止灭绝感兴趣的药物化学家与动物园管理员、林务员、兽医、昆虫学家、野生动物康复者和保护主义者交谈，以了解保护医学可能产生影响的挑战和解决方案，并分享他们在药物发现前线的智慧。”

切尔纳克正在推动一个新的、有影响力的科学领域。

“在更高的层面上，我的使命是让制药公司参与到这个领域，年轻科学家认为这是他们想要进入的领域 – 一个目前还不存在的领域，”他说。“一个更直接的目标是随着该领域和该领域价值的建立而筹集资金和进行更多研究。

从致命的真菌杀死巴拿马金蛙，杀死红海龟的癌性肿瘤，以及使铁杉树等植物生病的众多病虫害，保护医学不乏挑战。

其中一项挑战可能是防止疾病威胁公众健康。

“今年1月，阿根廷96%的海狮幼崽在1月份死于禽流感。如果它传到人类身上，我们该怎么办？切尔纳克说。“野外可能只剩下五只秋木鸣禽。他们正在死于疟疾和痘痘，这些疾病可以在人类身上治疗。

他说，研究野生动物疾病还可以为专注于人类健康的药物化学家提供重要的见解，并可能提供一种新的范式，其中药物开发和剂量预测模型可以多样化，这些模型目前主要针对啮齿动物的药代动力学进行训练。

“问题在于，那些拼命努力治疗和拯救日益减少的人口的环保主义者往往没有配备最新的制药科学和工具，”他说。“鉴于目前的知识差距，他们可能不知道哪种药物效果最好，或者对濒危物种的正确剂量是多少。

切尔纳克说，将化学家和药剂师纳入保护领域并不意味着减少兽医和保护团体，而是要融合他们的经验和专业知识，实现拯救生命和生态系统的相同目标。

“现代医学可以防止濒危物种的灭绝。野生动物疾病是当前大规模灭绝的主要驱动因素，但对非人类物种的治疗干预仍然知之甚少，“他说。“在动物园、植物园和动物康复中心，许多疾病是可以治疗的，但对濒危物种的医学理解远远落后于我们目前对人类医学的理解。

此时此刻，切尔纳克的实验室不仅在研究更快、更安全的人类药物开发，而且还在测试巴拿马金蛙，这些金蛙感染了一种威胁其生存的真菌。

切尔纳克支持美国疾病控制与预防中心的“同一个健康”概念，该概念认识到人类、动物和环境健康之间的联系。

“我们对植物和动物的看法是一样的，”他说。“一个健康药房的概念——植物、人类和动物——是我们治疗任何生病或有需要的人。”

Cernak的实验室已经推进了人工智能和其他技术的使用，以加快药物发现的过程。他说，这只会增加早日帮助动植物的机会。

“通过自动化和人工智能简化药物和农用化学品的发现，可能会迎来一个针对特定患者群体的加速药物发明的未来时代，”Cernak及其团队在他们的论文中写道。

“虽然可能还需要几十年的时间，但人们可以想象一个未来，可以向聊天机器人提供提示，例如，’发明一种针对大象嗜内皮疱疹病毒的单剂量抗病毒药物，对亚洲象具有最佳药代动力学特性。药物化学在受威胁和濒危物种上的激动人心的应用开始带来希望。

Cernak 的合著者包括：密歇根州坎顿市坎顿高中的学生 Tesko Chaganti;Chun-Yi Tsai，密西根大学化学系研究生;Yu-Pu Juang，Cernak实验室博士后研究员;穆罕默德·阿卜杜勒利姆（Mohamed Abdelalim）是密西根大学的客座研究调查员。