自组装药物在体外肿瘤治疗中的突破

一组科学家发现了能够自我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高度毒性，并且在实验室中展示了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，癌细胞的毒性要高出数千倍。

　　

现在，哈德斯菲尔德大学(University of Huddersfield)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非常早期的阶段，但他们已经取得了突破。

自我组装背后的科学

自组装是一种用特定信息指导化学系统的能力，这样在正确的环境中它们就会自发地生成生物活性化合物。利用这一过程，许多不同的化合物可以与具有不同化疗特性的不同自组装药物快速而容易地形成。

在《Nature Communications》杂志上发表的一篇文章中，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，这些分子胶囊对各种不同肿瘤类型的人类癌细胞具有高度毒性。

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，对癌细胞的毒性是健康正常细胞的数千倍。

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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，并且在仔细测试后被认为是安全的，那么它就有可能治疗癌症，而不会出现化疗药物通常伴随的严重副作用。

“抗癌药物的发现和开发可能会耗费大量的时间和金钱，因为一种特定的药物只能对相对少量的具有特定共同特性的癌症有效，”Rice教授解释说，他是大学化学科学系的负责人，同时也是结构科学部的主任，应用科学学院分子和动态建模中心。

他说:“在未来，通过这种方法，用正确的药物‘自组装’来选择性地治疗特定的癌症，可能会靶向许多癌症。”

针对不易治愈的癌症

这项研究还可能为靶向治疗难以治疗的癌症铺平道路，因为通常使用的化疗药物对这些癌症几乎没有效果。           

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已发表的研究表明，这种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提供显著不同的化疗特性，这取决于使用的金属离子。

他说:“正是这一点使得不同的化学系统得以产生，而每种化学系统对不同的癌症都有特异性。”

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，锌化合物在实验室中显示出出色的抗癌活性和对一系列癌症的选择性，而锰化合物的毒性相对更大，这意味着在较低浓度下有更多的抗癌活性，与目前测试的药物具有相似的选择性。

未来的研究将测试这是否对目前没有有效治疗方法的癌症有用。

Rice教授补充说，这些研究代表了药物发现的早期阶段，虽然最初的结果非常有希望，但在这项新发现的全部临床潜力实现之前，还有许多障碍需要克服。

Simon J. Allison, Jaroslaw Bryk, Christopher J. Clemett, Robert A. Faulkner, Michael Ginger, Hollie B. S. Griffiths, Jane Harmer, P. Jane Owen-Lynch, Emma Pinder, Heiko Wurdak, Roger M. Phillips, Craig R. Rice. Self-assembly of an anion receptor with metal-dependent kinase inhibition and potent in vitro anti-cancer properties. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-23983-3