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由于有了灌木,“不可用药”的癌症蛋白质变成了可用药的

时间:2021-05-11 06:03

'Undruggable' cancer protein becomes druggable, thanks to shrub

普渡大学(Purdue University)的一名化学家发现了一种合成化合物的方法,这种化合物可以对抗以前“不可用药”的癌症蛋白质,对多种癌症都有好处。

普渡大学(Purdue University)癌症研究中心(Center for Cancer Research)的化学教授、科学家戴明基(Mingji Dai)受到一种在北美原生灌木中发现的稀有化合物的启发,对这种化合物进行了研究,并发现了一种在实验室中合成这种化合物的经济有效的方法。这种化合物——curcusone d——有可能帮助对抗多种癌症中的一种蛋白质,包括某些形式的乳腺癌、脑癌、结肠直肠癌、前列腺癌、肺癌和肝癌等。这种蛋白质被称为BRAT1,此前因其化学性质被认为是“不可用药”的。他们与斯克里普斯研究所的Alexander Adibekian团队合作,将curcusone D与BRAT1联系起来,并验证curcusone D为第一个BRAT1抑制剂。

麻疯树是一种叫做麻疯树的灌木的化合物,也被称为清除坚果。它原产于美洲,现已传播到其他大洲,包括非洲和亚洲。这种植物长期以来一直被用于医学用途,包括治疗癌症,同时也被提议作为廉价的生物柴油来源。

戴对这个化合物家族——curcusone A, B, C和D感兴趣。

“我们对这些化合物的新结构非常感兴趣,”戴说。“我们对它们的生物学功能很感兴趣;它们显示出了相当强的抗癌活性,并可能导致对抗癌症的新机制。”

研究人员在乳腺癌细胞上测试了这种化合物,发现curcusone D在抑制癌细胞方面非常有效。他们研究的靶蛋白BRAT1调控癌细胞中的DNA损伤反应和DNA修复。癌细胞生长很快,产生大量DNA。如果科学家能破坏癌细胞的DNA并阻止它们修复,他们就能阻止癌细胞的生长。

“我们的化合物不仅可以杀死这些癌细胞,还可以阻止它们的迁移,”戴说。“如果我们能阻止癌症转移,病人就能活得更长。”

阻止癌症在全身的扩散和转移是保护癌症患者生命的关键。一旦癌症开始从原来的器官转移到不同的身体系统,新的症状就开始出现,往往会威胁到患者的生命。

“有其他化合物可以杀死癌细胞并阻止癌细胞迁移,”戴说。“但就抑制BRAT1蛋白而言,没有其他化合物能做到这一点。”

戴教授和他的团队相信,curcurone D本身和curcurone D一样有效,作为联合治疗的一部分,它可能更有效。他们将这种疗法与一种已经获得美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration)批准的DNA损伤剂一起进行了测试,发现这种联合疗法要有效得多。

研究curcurones作为潜在的癌症治疗方法的一个困难是,虽然它们来自的灌木很常见,而且便宜,但需要大量的灌木才能产生哪怕是少量的化合物。即便如此,也很难将他们感兴趣的化合物从灌木根部的其他化学物质中分离出来。

“在自然界中,这种植物不会产生很多这种化合物,”戴说。“你可能需要多达100磅的植物干根才能得到大约四分之一茶匙的这种物质——0.002%的产量。”

这一微小的产量与生产有关,因为如果它对癌症治疗有效,药剂师将需要大量的它。此外,有丰富的化合物供应使研究它们更容易,更快和更便宜。

“这就是为什么新的合成是如此重要,”戴说。“我们可以用这种合成方法以更纯粹的形式生产更多的化合物用于生物研究,这使我们能够推进这一领域。从那里,我们可以制造该化合物的类似物,以提高其效力,并减少潜在的副作用。”

下一步将是测试这种化合物,以确保它对人类无毒。研究人员对此持乐观态度,因为这种来自它的灌木在许多文化中都被用作传统药物。来自其他实体的研究人员已经开始在他们所研究的癌症上测试这种化合物,这为新的治疗方法带来了希望。

“我们许多最成功的抗癌药物都来自大自然,”戴说。“很多容易分离或合成的化合物都已经被筛选和挑选出来了。我们在寻找以前没有人想过的东西。一旦我们掌握了化学原理,我们就可以构建我们感兴趣的分子,并研究它们的生物功能。”