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研究设计和测试60种化合物杀死人类癌细胞的能力

2019-05-24 11:16:33 行业热点159℃

  研究设计和测试60种化合物杀死人类癌细胞的能力

  2013年2月28日

  受到真菌分泌以保护其领土的化学物质的启发,麻省理工学院的化学家已合成并测试了数十种可能作为潜在抗癌药物的化合物。

  几年前,由化学副教授Mohammad Movassaghi领导的麻省理工学院研究人员成为第一个化学合成11,11-双脱氧青霉素的人,这是一种高度复杂的真菌化合物,在之前的研究中显示出抗癌活性。 Movassaghi说,这种和相关化合物的含量很少,很难对化合物结构与其活性之间的关系进行全面研究 - 这可能有助于药物开发。

  “那里有很多数据,非常令人兴奋的数据,但我们感兴趣的一件事就是采用大量的这些化合物,并且第一次以统一的方式评估它们,” Movassaghi说。

  在最近在线发表在化学科学杂志上的新研究中,Movassaghi及其同事在麻省理工学院和伊利诺伊大学厄本那 - 香槟分校(UIUC)设计并测试了60种化合物杀死人类癌细胞的能力。

  “对我们来说特别令人兴奋的是,在各种癌细胞系中看到它们中的一些是非常有效的”。 Movassaghi说。

  该论文的主要作者是麻省理工学院博士后Nicolas Boyer。其他作者是麻省理工学院的研究生Justin Kim,UIUC化学教授Paul Hergenrother和UIUC研究生Karen Morrison。

  改善自然的设计

  本研究中测试的许多化合物,即称为epipolythiodiketopiperazine(ETP)生物碱,是由真菌天然产生的。科学家认为这些化合物有助于真菌防止其他生物侵入其领土。

  在他们的实验室合成ETP天然产物的过程中,麻省理工学院的研究人员生产了许多他们怀疑也可能具有抗癌活性的类似化合物。

   对于这项新研究,他们通过系统地改变自然结构来创造更多化合物 - 从不同位置添加或去除某些化学基团。

  研究人员测试了60种化合物对抗两种不同的人类癌症细胞系 - 宫颈癌和淋巴瘤。然后他们选择最好的25来测试另外三种来自肺癌,肾癌和乳腺肿瘤的细胞系。总的来说,二聚化合物 - 两个ETP分子连接在一起的化合物 - 似乎比单一分子(称为单体)更有效地杀死癌细胞。

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  ETP天然产物的结构通常具有至少一组含有一个或多个硫原子的稠合环,所述硫原子与称为环二肽的六元环连接。

  研究人员发现,杀肿能力的另一个关键是这些硫原子的排列和数量:含有至少两个硫原子的化合物效果最好,只有一个硫原子的化合物效果较差,没有硫的化合物不能杀死肿瘤细胞有效。

  其他环通常具有在某些位置附着的不同尺寸的化学基团;关键位置是ETP环旁边。研究人员发现,这一组越大,该化合物对抗癌症的能力就越强。

  杀死癌细胞的化合物似乎非常具有选择性,它们比杀死健康血细胞的效果要高1000倍。

  研究人员还确定了可以改变的化合物部分,但没有明显改变其活性。这是有用的,因为它可以允许化学家使用这些点将化合物连接到递送剂,例如将它们靶向癌细胞的抗体,而不损害它们的癌症杀灭能力。

  复杂的合成

  现在他们已经掌握了一些初始数据,研究人员可以利用他们的研究结果来设计可能更有效的其他化合物。 “我们可以以更高的精确度进入并测试我们正在开发的关于分子的哪些部分在保留或增强生物活性方面最重要的假设”。 Movassaghi说。

  资料来源:麻省理工学院

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