最近,美國萊斯大學的科學家們合成了一種新型的抗癌藥——Thailanstatin A,它最初是從泰國收集的一個細菌物種中分離出來的。Thailanstatin A可通過抑制剪接體而發揮抗癌作用,剪接體是細胞中的一種機器,在信使RNA從DNA轉錄產生之后、翻譯成蛋白質之前,對它們進行編輯。
萊斯大學有機合成化學家、美國科學院院士K.C. Nicolaou及其研究團隊,將相關研究結果發表在最近的《Journal of the American Chemical Society》雜志。Nicolaou是賽普勒斯裔美國化學家,有機合成大師級人物之一,因杰出成就多次作為諾貝爾獎候選人被提名,今年1月份,他獲得了沃爾夫獎(Wolf Prize)的化學獎。Nicolaou實驗室致力于尋求各種方法,大量復制罕見的天然化合物,這樣,生物學家和臨床醫生就可以將其作為潛在的新藥進行研究。他們還試圖通過模擬設計和合成來改善這些化合物的分子結構,以提高其抗病性,并減少副作用。
Nicolaou和他的同事專門合成自然界發現的、但是數量太小不能用于深入的生物評估或臨床應用的潛在治療藥物。他最出名的是,全合成了紫杉醇——通常用于治療癌癥的藥物。今年3月份,Nicolaou帶領的研究團隊,開發出一種新的方法,合成了一系列有效的抗癌藥物——最初發現于細菌中,研究結果也發表在《Journal of the American Chemical Society》雜志。相關閱讀:化學大師合成有效的抗癌藥。
研究人員解釋說,與正常健康細胞相比,剪接體——調節DNA剪接的一個蛋白質和核糖核蛋白復合物,在癌細胞中更加活躍,并顯示出更高的變異率,這使得它成為研究的一個有效靶標。
Nicolaou說:“這種細胞機器可通過位點特異性地去除內含子(DNA的非編碼區域),在mRNA從DNA轉錄形成時,對它們進行編輯,并在翻譯之前拼接剩余的外顯子(編碼)序列。而Thailanstatin A能夠干擾這種機制。”
他說,Thailanstatin A首先是從伯克氏菌屬分離出來的,它的合成為構建和測試這個分子的變體,打開了大門。Nicolaou說:“這些研究將被用來指導優化這一新的天然產物的藥理性質,作為藥物發現和癌癥新療法研發項目的一部分。”
他表示,這個項目有兩個方向,一個方向是強效的化合物——可被作為抗體藥物軛合物的有效載荷,另一個方向是可以殺死癌細胞并對健康細胞破壞最小的選擇性藥物。
Nicolaou說,第一個范式是目前發展靶向和個性化癌癥療法的前沿方法,而第二種方向則代表了一種更傳統的方法,也可能帶來強大的抗癌藥物。他說:“Thailanstatin A展現出了合適的效能,可通過一種反復的分子設計、化學合成和生物評價過程,而被轉用到每一種方法。”
Nicolaou說:“我們對這個新分子及其衍生物感到很興奮,因為它們獨特的生物特性,以及在工業和學術伙伴將它們推向臨床的前景。”