研究员使用自组装药物的体外癌症治疗获突破

文 / 一颗跳动的小细胞
2021-08-19 19:22

癌症治疗最具挑战性的方面之一是可能发生的各种不同的肿瘤,每一种都可能需要不同的解决方案,因为不幸的是,一种药物并不适合所有人。此外,目前许多药物的另一个主要问题是它们对癌症的选择性差,导致诸如正常组织毒性、严重副作用和产生耐药性等问题。

现在,哈德斯菲尔德大学的一组科学家正在研究如何通过使用“自组装”药物来应对这些挑战,尽管这项研究还处于早期阶段,但他们已经取得了突破。

自组装背后的科学

自组装是用特定信息指导化学系统的能力,因此在正确的环境中它们会自发地产生生物活性化合物。使用这个过程,可以快速、轻松地形成许多不同的化合物,每种不同的自组装药物具有不同的化疗特性。

在Nature Communications杂志发表的一篇文章中,该大学的 Roger Phillips 教授、Simon Allison 博士和 Craig Rice 教授展示了自组装成分子胶囊的化学系统,这些分子胶囊对一系列不同肿瘤类型的人类癌细胞具有剧毒。

更重要的是,它们在实验室中显示出前所未有的癌症选择性,在某些情况下,与健康的正常细胞相比,它们对癌细胞的毒性要高出数千倍。

无严重副作用的癌症治疗

最终,如果在包括患者在内的更复杂的测试系统中获得类似的结果,并且一旦经过仔细测试被认为是安全的,它就有可能治疗癌症,而不会产生通常与化疗药物相关的严重副作用。

“抗癌药物的发现和开发可能非常耗时且昂贵,因为特定药物仅对相对少数具有特定共享特性的癌症有效,”大学化学科学系主任赖斯教授解释说,他也是应用科学学院结构、分子和动态建模中心主任。

“在未来,有可能通过这种方法以正确的药物‘自组装’来靶向多种癌症,从而对特定癌症具有选择性,”他说。

针对难以治疗的癌症

该研究还可以为靶向难以治疗的癌症铺平道路,这些癌症对常用的化疗药物几乎没有或没有效果。

已发表的研究表明,新的潜在药物可以与锌、铜或锰组装,这三种金属离子通过不同的机制赋予显着不同的化学治疗特性,具体取决于所使用的金属离子。

“正是这一点允许产生不同的化学系统,每个系统可能对不同的癌症具有特异性,”他说。

使用锌(左)和锰(右)生成了两种不同的化合物(见附图)。虽然这两种化合物“看起来”非常相似,但锌化合物在实验室中表现出出色的抗癌活性对一系列癌症的选择性,而锰化合物的毒性相对要大得多,这意味着在较低的浓度下有更多的抗癌活性,与当前测试的药物相比具有相似的选择性。

未来的研究将测试这是否对目前尚无有效治疗方法的癌症有用。

赖斯教授补充说,这些研究代表了药物发现的早期阶段,虽然初步结果非常有希望,但在实现这一新发现的全部临床潜力之前,仍有许多障碍需要克服。

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