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胰岛素是如何发明的?百年历史:只有生意,没有兄弟

只专注一种药物就成为制药巨头的,只有诺和诺德 46年前,中国的一项发明震惊世界。 1966年7月15日,世界顶级期刊《Science》上发表了一篇小短文:《红色中国的全人工合成胰岛素》,记载了中国首次人工合成结晶牛胰岛素的事情。 这是一项始于1958年的研究,中

46年前,中国的一项发明震惊世界。

1966年7月15日,世界顶级期刊《Science》上发表了一篇小短文:《红色中国的全人工合成胰岛素》,记载了中国首次人工合成结晶牛胰岛素的事情。

 

这是一项始于1958年的研究,中国抢在了世界所有国家之前,人工合成了牛胰岛素

这是全世界第一个全人工做出来的蛋白质,被视作中国药物研发领域的突破,成就堪比当时刚刚成功试爆的原子弹。

不过,在当时的特定历史条件下,即便是Science这样的学术期刊也不能免俗,在参与研发的中国学者名字后面加上了“30年代毕业于慕尼黑大学”、“在德克萨斯大学拿到博士学位”、“剑桥大学1951年博士毕业”等字眼。

但这并不影响新中国在药物研发上的地位。瑞典皇家科学院诺贝尔奖评审委员会化学组主席蒂斯利尤斯1966年4月30日到访中国,评论道:“美国、瑞士等都未能合成它(胰岛素),但你们在没有专长人员和没有丰富经验的情况下第一次合成了它,我很惊讶。”

当年的Science杂志记载,人工合成牛胰岛素的事情最早发布在一家法国媒体上,毕竟当时中法在科学交流方面比较密切。事实上,与新中国关系好的,又何止法国。

早在1962年,有一家友好的外资药企就向中国出口了胰岛素制剂。这家公司就是丹麦的诺和诺德。

丹麦是西方国家里第二个同新中国建交的国家,上世纪50年代就升级为大使级外交关系。早在1957年,双边就签署了贸易协定,因此在60年代,中国就已经有了进口胰岛素。

诺和诺德以胰岛素起家,近百年来一直以胰岛素闻名,在一个狭窄的赛道中几乎做到极致。这家公司是胰岛素领域的代表,经历了百年你争我夺得恩怨,终成大器。

01师徒阋墙

糖尿病大概是历史上最早被发现的疾病之一。

古希腊、古埃及、古印度和古代中国,四大文明古国在不同历史时期都独立发现了糖尿病。虽然记载比较简略,但有两条是比较明确的:患者“尿多”、“尿甜”。

很多古籍都写到糖尿病患者的尿能够吸引蚂蚁,但招蚂蚁和甜具体怎么画上等号的,也只有留给后人想象了。

真正有文献记载的是1776年英国医生马修·多布森,他真的尝了好多糖尿病人的尿,同时进行研究,证明其中的甜分来自于葡萄糖。另外马修尝后发现:糖尿病人的血也是甜的。

很长一段时间以来,糖尿病都是不治之症,直到1889年,德国两位生物学家发现:狗的胰腺里含有一种维持血糖浓度的正常物质。很多科学家都想把这种物质从胰腺里提炼出来,但均以失败告终,提取物里包含大量杂质,引发严重副作用

图 | 胰岛素最初的四位发明人

故事的转折点发生在1920年。年仅30岁的外科医生弗雷德思克·班廷在加拿大安大略省开设私人诊所,这年的10月30日,他来到医学院图书馆查阅资料,无意间被一篇发表于《外科、妇科和产科》杂志上的文章深深吸引。

那是明尼苏达大学摩西·巴伦教授撰写的一份“胰腺结石的死亡案例”。巴伦在进行尸检时发现:结扎胰导管可以使分泌胰酶的细胞萎缩,而胰岛细胞却不受影响。

这篇文章给了班廷很大的启发,他有了一个大胆的想法:“结扎狗的胰导管,6到8个星期后胰腺萎缩,然后切下胰腺进行抽提。”

班廷向他的母校多伦多大学求助,当时糖代谢领域的权威麦克劳德教授资助了他。1921年暑假期间,班廷与助理一起,用8个星期时间成功在胰腺中获得提取物。他们称这种溶液为“胰岛蛋白”,后统一更名为“胰岛素”,并沿用至今。

图 | 胰岛素发明人班廷曾登上加拿大邮票

但是,这件事情被后世演绎出两个版本。

一种说法是,麦克劳德看到小伙子班廷研究出了成果,不动声色派自己人打入班廷团队,最终拿到了胰岛素专利;另一种说法是,麦克劳德看到班廷团队提取物依然有缺陷,才自己接手后续研发。

1923年10月,班廷和麦克劳德因为胰岛素共同拿到了诺贝尔奖,但双方彼此看不惯,都觉得对方没出多少力气,却获得了天大的荣誉。

02明争暗斗

这场诺贝尔奖之争,背后可能是有人操盘的。

1922年,也就是胰岛素刚研究出来的第二年,这个新鲜东西正好被两位丹麦科学家关注到。

他们是正在美国耶鲁大学搞研究的克罗夫妇。丈夫奥古斯特·克罗是1920年诺贝尔生理学奖获得者;妻子玛丽则是一位医生,同时也是一位二型糖尿病患者。

可能是因为患病的原因,胰岛素让夫妻二人着迷。因此,奥古斯特在1922年对麦克劳德的实验室进行了两次考察,并会见了主要研究人员,随后就向诺贝尔奖委员会写了提名信。

当然,诺奖获得者不会白白提名,奥古斯特想的是,把麦克劳德的胰岛素技术引入丹麦。

拿到配方后,夫妇二人赶回哥本哈根,第二天就开始了胰岛素产品的研制。

1923年的春天,诺德胰岛素实验室成立,这也被视为是诺和诺德公司诞生的元年。

奥古斯特夫妇很有经济头脑,当时就想到了融资。他们从Leo制药手中拿了一笔钱,作为诺德实验室的启动资金。

1923年3月,诺德实验室从牛胰腺中首次提取到少量胰岛素,很快制成了斯堪的纳维亚半岛的首支胰岛素产品。Leo制药作为出资人,要求首款产品要体现Leo的价值。所以诺德实验室给第一款胰岛素起了颇为时髦的名字:Leo胰岛素。

图 | 诺德实验室最早产品Loe胰岛素

从班廷和麦克劳德手里拿到胰岛素专利,奥古斯特棋高一着。但后面发生的事情,就有点出人意料了。

1923年,奥古斯特聘请了一个机械工程师哈拉尔德·佩德森,他的弟弟索瓦尔德·佩德森也在诺德实验室工作,做化学工艺工作。

佩德森两兄弟一个做研发,一个做技术,很快就掌握了胰岛素生产的诀窍。工作一年之后,弟弟因为与老板意见不和而被解雇,哥哥一气之下也离职了,两人决定单干。

很快,在1924年春天,佩德森兄弟成功地生产了一种稳定的液体胰岛素产品,他们称之为Novo胰岛素。同时,哥哥还设计了一种特殊的注射器,能确保患者可以舒适地给自己注射正确剂量的胰岛素。

图 | Novo胰岛素

兄弟俩做研发和工艺很在行,对药品销售却一窍不通。明知道自己产品好,市场上却卖不动,当年也没有“集采”、“招标采购”,佩德森兄弟只能去找老东家诺德实验室碰碰运气,提出能否两家联合营销。

诺德实验室不吃回头草,拒绝了佩德森兄弟。他俩不得不在1925年2月16日成立新公司,并将其命名为“诺和”。

这次的谈判失败,也拉开了诺和与诺德两家公司长达半个世纪的争斗。

03对薄公堂

20世纪30年代从动物胰腺中提取的天然胰岛素,作用时间都很短,糖尿病患者每年都必须多次注射,大大限制了临床使用。

为此,诺和与诺德两家公司都将注意力转向开发长效胰岛素。1936年,诺德的科学家发现,通过在胰岛素中加入一种叫鱼精蛋白的蛋白质,可以延长胰岛素的作用。不过,这款新产品在临床上有个致命缺陷:是患者在使用前必须添加一种中和液。

同一时期,诺和公司也在开发长效产品:含锌精蛋白胰岛素。比诺德公司更高明的是,诺和公司直接把中和液体加入产品之内,患者只需摇晃一下便可注射使用,产品在1938年推向市场,大获好评。

仅仅两年的时间,诺和就将产品进行升级换代,抢占市场。作为老东家的诺德受不了了,提起了诉讼。

诺德认为:诺和用的是诺德公司研发的长效胰岛素专利,而佩德森兄弟却否认这一指控。最终法院判决的结果是,诺德一票险胜,诺和的长效胰岛素产品销售额中,需要给诺德公司分一部分“专利费”。

这场官司让诺和的产品利润下滑,促使佩尔森兄弟寻找含锌胰岛素的产品替代方案。1944年,诺和研制出多种速效和缓效胰岛素产品,再次获得了市场的广泛欢迎。

图 | Novo实验室员工合影

而诺德也同步开发自己的预混胰岛素。1946年,诺德公司的预混精蛋白胰岛素系列产品被开发出来,并在1950年美国获批上市。

两家公司你争我赶,使胰岛素产品快速更新换代,大大降低了糖尿病患者的使用难度。胰岛素快速发展,成为五六十年代全球医药行业最畅销的产品之一。

04分久必合

俗话说“一山不容二虎”。诺和与诺德这两家公司都想一口吃下全世界的糖尿病市场,相互竞争不断,产品彼此迭代长达数十年。

胰岛素治疗按照产品迭代分类:1921年,猪/牛动物胰岛素为第一代产品;1980年,人胰岛素为第二代产品;1990年,胰岛素类似物为三代产品。

 

20世纪50年代起,长效胰岛素在全球广泛使用,很多糖尿病患者却出现了过敏症状。诺和与诺德两家公司的科研人员又开始专注于产品提纯,尽量避免杂质和抗体的产生。

1974年,诺和公司从猪身上提取出一种高纯度的动物胰岛素,并将该产品推向市场。这是世界上第一种与人类胰岛素相同的制剂。

随后,诺和公司分别在1984年和1987年成功研发出首支人胰岛素以及重组人胰岛素。

就在诺和公司积极研发基因重组技术的同时,诺德公司也做出相应布局,在1985年首次推出重组人生长激素的产品。

进入到20世纪80年代,诺和与诺德公司两家公司的缠斗越发激烈,已共同占据70%欧洲和20%美国的胰岛素市场。

但他们不是没有对手。

早年间,同样拿到麦克劳德专利授权还有美国礼来公司、法国的安万特公司。两家在胰岛素产品研发和市场上都很凌厉。

诺和与诺德这一对百年冤家,开始考虑重新复合。

1989年1月,诺和、诺德正式合并,成为今天的诺和诺德。它们分别是当时全球第二和第三名的胰岛素的生产制造商,合并之后当之无愧成为全球第一,结束了持续60年的恩恩怨怨。

05竞争加剧

合并之后,诺和诺德的胰岛素生产成本大幅下降。按照时任CEO的设想,公司将建立全面的糖尿病治疗产品线,以满足患者的个体需求,实现个体化治疗。

同时,诺和诺德还研发出全球首支预充式胰岛素注射笔,在美国设立分公司,直面挑战礼来,大力抢占美国市场。

不过,直到1999年三代胰岛素——门冬胰岛素的获批上市,诺和诺德才打破礼来在美国胰岛素市场的统治地位。

 

除了布局全线胰岛素产品之外,诺和诺德于1996年还推出了治疗血友病的特效药——“诺其(依他凝血素α)。这是一款重组凝血因子,可促进VIII或IX因子抑制剂患者的安全有效凝血。

在最近议论火热的生长激素领域,诺和诺德也有研究。

两家公司很早就发现,提纯胰岛素的过程中能提炼出生长激素。20世纪60年代,丹麦“童话大王”安徒生还曾向诺德的管理层建议:公司可以涉足生长激素领域的研发。

1973年,诺德公司推出第一支生长激素Nanormon。

1999年,诺和诺德还在全球推出了第一支“水针”生长激素“诺泽”,一举打败了当时全球生长激素领域霸主的基因泰克。

至此,诺和诺德已覆盖糖尿病、血友病、生长发育的三大治疗领域,内分泌领域治疗成为公司的核心。

糖尿病又称“富贵病”,随着经济水平的提高,全球患者人数逐年上升,从1980年的1.08亿增加到2014年的4.22亿。

面对这样的庞大市场,诺和诺德研发就更卖力了。2000年之后,三代的门冬胰岛素先后推出不同时效的品规,形成了“诺和锐”等系列产品。

但竞争对手也不是吃素的。2000年4月,赛诺菲甘精胰岛素在美国获批。这是当时三代胰岛素中唯一的长效产品,很快成为重磅炸弹,瓜分市场份额。

诺和诺德也留有后手,2005年,全球首款GLP-1产品艾塞那肽获批上市,掀起了糖尿病市场新一轮的争夺战。

2006年,诺和诺德、礼来、赛诺菲在全球胰岛素市场逐渐形成“三分天下”的格局。健识局查阅诺和诺德近15年的财报发现,公司收入已从2006年的387.43亿丹麦克朗,跃升至1269.46亿丹麦克朗。

特别是在2012年,诺和诺德推出新一代胰岛素类似物后,收入开始大幅增长。

 

尽管诺和诺德在2016年即已突破千亿营收大关,但由于多款胰岛素专利陆续到期,仿制药上市,此后的几年间营收增幅明显放缓。为此,诺和诺德加紧研发,2019年全球首个口服GLP-1索马鲁肽正式在美国获批上市。

放眼全球,诺和诺德唯一“难啃”的大市场,就是中国。

1962年把产品卖到中国后,诺和诺德沉寂了很长一段时间。直到1994年,诺和诺德才决定正式开启公司在华的投资和生产销售活动。

1997年,诺和诺德中国研发中心成立,这是跨国制药公司在中国建立的第一个生物医药研发机构,在当时是一个史无前例的创举。

2005年开始,诺和诺德多款长效胰岛素、利拉鲁肽等大批降糖尿新药陆续登陆中国市场。根据公司2020年财报显示,诺和诺德在中国区的收入是140.84亿丹麦克朗,约合21.54亿美元。

高歌猛进之际,胰岛素市场却传来噩耗。今年1月,国家医保局副局长陈金甫在国务院例行吹风会上明确,生物类似药和中成药集采是制度性要求,而医保部门将计划在2021年开展胰岛素专项集采。

这意味着,今后中国胰岛素市场的规模将大幅缩减。时过境迁,从1923年那间小小的实验室成立至今,98岁的诺和诺德想要在中国继续保持胰岛素霸主地位,需要新思路。

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文丨小米

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#糖尿病##胰岛#

本文来源:健识局 作者:小编
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