天然物質通常具有治療前景，但它們在治療疾病方面的效用卻因其毒性或不理想的副作用而受到限制。最近，由João Lobo Antunes分子醫學研究所（iMM；葡萄牙）的組長、劍橋大學教授Gonçalo Bernardes和生物科學合作研究中心（西班牙Derio）的組長Gonzalo Jiménez-Osés領導的研究，發表在科學雜誌《自然化學》上，報告了對來自巴西lapacho樹皮的天然化合物進行的新化學開發，以獲得一種可有效治療急性骨髓性白血病的治療劑。
成年人中最流行的一種急性白血病，即急性骨髓性白血病，是一種侵略性的癌症，當某種類型的未成熟血細胞的數量異常激增時就會發展。這些細胞被稱為骨髓細胞。五年後，患者的存活率只有20%，而且疾病複發也很常見。
“尋找新的急性骨髓性白血病治療策略很重要。有很多具有藥用價值的天然化合物，由於毒性和對健康細胞的負面影響，目前還不能作為治療手段。在我們與Gonzalo Jiménez-Osés合作完成的工作中，我們使用了這些天然化合物，並以一種控制其負面影響的方式對其進行了改造，使我們能夠利用其治療價值，”iMM的組長和該研究的共同負責人Gonçalo Bernardes解釋說。
早在2018年，這個團隊利用機器學習確定了來自lapacho樹皮的一種化合物的靶點，該化合物屬於正醌家族，稱為 β-lapachone。這些化合物因其有可能控制作為癌症特徵的細胞數量的異常增加而聞名，是治療白血病的良好候選者。
“我們在這項研究中探索的化合物，稱為 β-lapachone，是一種有希望治療白血病的藥物，但其反應性可能會產生不良影響。在這項工作中，我們結合了兩種策略來盡量減少該化合物的負面影響。一方面，我們在這種化合物上添加了一個化學基團，以保護其反應性。它的作用就像一個掩蓋藥物毒性的面具。這個面具在一個更加酸性的環境中被釋放出來，這個環境與細胞的內部相對應。這導致了我們的第二個策略。我們將修改後的化合物與一種蛋白質、一種抗體相連，將其直接送到癌細胞的內部，”Gonçalo Bernardes補充道。
“癌細胞有某些標誌，可以將它們與健康細胞區分開來。在急性骨髓性白血病中，我們知道這些特定標記之一，稱為CD33，存在於癌細胞中。我們將我們的天然產品附在一種抗體上，這種抗體能與這種CD33特異性結合。這使得藥物能夠在不損害任何健康細胞的情況下通過身體，當抗體遇到癌細胞時，它與CD33標記物結合併傳遞藥物。在這一時刻，它將變成其活性和毒性形式，殺死癌細胞，”該研究的共同第二作者Ana Guerreiro澄清道。
除了這種方法對治療急性骨髓性白血病具有治療意義外，這項研究中開發的化學方法還可用於其他有價值的天然化合物，使具有治療潛力的化合物能夠被用於以前不適合的醫藥用途。