几十年来,癌症研究人员一直渴望找到一种方法来靶向一组称为转录因子的蛋白质。虽然我们早就知道肿瘤会利用这些蛋白质失控生长,但它们独特的结构意味着30多年来它们赢得了“不可抗药”的美誉。

靶向与癌症有关的不可治疗分子的新方法

芝加哥大学的一组科学家宣布,他们已经创造了一种创新的方法来构建合成分子,这些分子可以靶向这些以前“无法使用”的转录因子。这一突破于10月27日发表在NatureBiotechnology上,为药物和治疗以及更好地了解癌症生物学的工具带来了希望。

该研究的资深作者、芝加哥大学化学家RaymondMoellering说:“几十年来,医生们一直有一份转录因子的热门名单,但我们缺乏一种针对它们的方法。”“这项工作为让我们直接研究任何转录因子奠定了基础。”

“不可下药”的目标

随着科学家们理清了细胞的复杂运作,多年来已经清楚的一件事是一类称为转录因子的蛋白质的重要​​性。

这些蛋白质就像细胞DNA的飞行员一样,决定基因组的哪些部分在何时打开和关闭。这是一种巨大的力量,这意味着它们是癌症故障的主要目标。例如,一种名为Myc的著名转录因子的作用是开启和关闭细胞生长。如果肿瘤设法劫持了Myc,这就像在油门踏板上贴一块砖头。细胞生长失控。

“如果你问临床医生他们想要什么来治疗癌症,这是一种抑制Myc的方法,”化学副教授Moellering说,他的专业领域是开发新的化学工具和技术来研究蛋白质。

问题在于Myc和它的其他转录因子都很大——不仅由一种蛋白质组成,而且由几种蛋白质组成。整个组件比其他蛋白质大得多,以至于科学家们无法使传统药物对大多数转录因子起作用。“在转录因子上使用传统药物就像试图在50英尺的垂直悬崖上站稳脚跟,”Moellering说。

所以科学家们想建立一种合成转录因子。研究人员认为,如果这种分子可以位于Myc在基因组上的常用位点之上,它可以防止Myc命令细胞生长失控。但是没有人设法制造出可以完成这项工作的合成分子。

Moellering的实验室采用了一种新方法。他们构建了一种合成分子,该分子借用了Myc的部分配置——锁定DNA的爪子。

“当我们运行凝胶时,我们可以看到我们已经破解了正确配置的代码,”Moellering说。

合成分子非常紧密地与Myc的着陆点结合,防止Myc锁定。在培养皿测试中,这些分子成功地阻止了已知依赖Myc的癌细胞的生长。这些分子也足够紧凑,可以滑入和滑出细胞,并且足够稳定,可以在被细胞分解之前停留数天。

可定制的分子

科学家们说,在任何分子被批准用于人类之前还有很长的路要走,但他们在动物试验中看到了令人鼓舞的结果。

然而,Myc只是一种转录因子。该团队希望能够定制分子以靶向许多转录因子。他们构建的是一个可定制的骨架;根据他们的结果,人们可以“重新编程”该骨骼以靶向不同的DNA序列,从而影响不同的致病转录因子。

这部分是因为转录因子不仅在癌症中很重要。他们参与了从衰老到糖尿病再到自身免疫性疾病的方方面面。“在其他疾病中,也许你想打开一组基因而不是关闭它们;或者阻止一个并打开另一个,”Moellering说。

合成分子还可用于帮助研究人员更好地了解癌症和其他疾病的机制——其中许多仍然是神秘的。

“你可以想象使用这样的平台有许多不同的方向,”Moellering说。