研究:自組裝分子在數小時內可使癌細胞“窒息”

馬克斯-普朗克聚合物研究所的科學家們通過使用一種新開發的藥物來對付癌細胞的一個關鍵能量來源,開發了一種在短短數小時內消除癌細胞的新方法。該技術依賴於在細胞環境中呈現有效形式的自組裝分子,從而有效地使癌細胞缺乏它們茁壯成長所需的氧氣。

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這項研究的核心技術瞄準了所有生物中細胞的關鍵代謝功能之一,即三磷酸腺苷(ATP)。這種分子是細胞的主要能量載體,從食物分子的分解中獲取化學能量,並將其分配給其他細胞過程。

在這些細胞過程中,癌細胞的增殖是其中之一,正因為如此,我們看到ATP牽涉到以前的抗癌突破中。這項新研究的作者試圖切斷ATP的供應,ATP是在線粒體吸收氧氣並將其轉化為分子時產生的。

該團隊能夠通過一種新開發的藥物來實現這一目標,這種藥物被描述為含鉑(II)的三肽。當它進入細胞環境時,它對內源性過氧化氫的反應是將其分子捆綁在一起,形成微小的毛髮,直徑只有人類頭髮的幾千分之一。

研究作者周志軒(音譯)說:“這些毛髮是熒光的,所以你可以在它們形成時用顯微鏡直接觀察它們。”

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通過觀察這一過程,研究小組發現這些毛髮阻止了氧氣轉化為ATP的過程。在實驗室中對無法治療的轉移性肺癌和乳腺癌細胞進行測試,結果這些細胞在四小時內死亡。這預示着為這些類型的不治之症開發新的治療方法,這些癌症能夠適應治療並繼續進化。

研究報告的作者David Ng說:“我們希望通過侵入細胞生命的主要支柱–細胞如何呼吸–也就是吸收氧氣–從而產生化學能量進行生長來防止這種適應。”

雖然該團隊的實驗集中在肺癌和乳腺癌細胞內的環境,但ATP在其他細胞類型中發揮作用的事實表明,該技術可能在藥物開發中具有更廣泛的意義。科學家們指出,將這項技術轉化為人體的安全臨床藥物還需要多年的努力,但希望它能為難以治療的疾病帶來新的治療方法。

該研究發表在《美國化學學會雜誌》上。

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