科学家开发了一种针对肺部肿瘤的肽,并在细胞内传递治疗药物
肺癌每年夺去的生命比世界上任何其他类型的癌症都要多。根据世界卫生组织的数据,2020年估计有180万人死于肺癌。目前的治疗依赖于两种途径之一:对癌症患者产生严重副作用的全面化疗,或针对具有非常特定突变的肿瘤,可能不适用于许多患者——这两种方法都使对抗疾病具有挑战性。
SRI国际研究所的研究人员设计并优化了一种新的肽——一种含有两种或两种以上肽的分子氨基酸-充当药物的运送工具非小细胞肺癌美国占肺癌病例的大部分。这种肽,在最近发表在自然通讯生物学,可以携带大型抗癌药物并成功靶向癌细胞与它们结合,并触发一个过程,把肽和它的货物拉进去。
“通过我们的多肽,我们可以开始在细胞内运送大量的货物,否则这些货物无法通过细胞细胞膜该论文的主要作者、SRI生物科学部药物输送系统副总裁凯瑟琳·布朗(Kathlynn Brown)说。“它打开了一扇门,基本上把治疗方法拖进了大脑的内部运作肿瘤同时避免健康细胞,最大限度地减少潜在的副作用。”
目前,大多数类似的靶向癌症药物都是通过抗体传递的,抗体与癌细胞表面的特定受体结合。但是使用多肽代替抗体有几个优点。首先,多肽分子小得多,这意味着它们可以更深入地渗透到肿瘤中。第二,肽可以用化学方法合成,而抗体必须在细胞中生物产生。化学过程更快,更便宜,并使研究人员更精确地控制最终结果。
布朗说:“因为我们用化学方法制造它们,所以我们在如何结合药物方面有很大的灵活性。”“我们可以装载任何我们想要的药物或货物,我们会知道它的确切位置,我们可以用实验室里的工具进行修改。”
为了找到具有正确特征的肽,布朗和她的同事们使用了专有的选择过程,从数十亿个潜在选项的库中筛选。在这种情况下,他们需要一种肽,可以成功地寻找并结合癌细胞,同时离开健康的细胞独自一人;可以触发生物过程,迅速吸引肽及其货物进入细胞;而且在体内循环时不会降解。
布朗说:“我们一开始并没有试图针对特定的细胞表面标记。”“我们做的是所谓的无偏选,这基本上意味着我们将让细胞告诉我们最佳答案。我们不会试图智胜自然母亲。”
一旦布朗和她的团队确定了一种具有正确特征的肽,即MGS4,他们就会对其进行调整,使其尽可能有效,并使用一种抗体对其进行测试有毒蛋白质被称为saporin这种病毒本身不能非常有效地进入细胞。他们发现,MGS4成功地将皂素传递到小鼠的肺癌肿瘤中,在治疗18天后,给予皂素附着在MGS4上的小鼠的肿瘤大小是未治疗小鼠或单独给予皂素的小鼠的肿瘤大小的一半。
他们的工作表明,MGS4可能是开发靶向治疗癌症的有价值的工具肺癌.由于它可以携带多种药物,研究人员才刚刚开始探索它促进治疗的潜力。
布朗说:“这种蛋白质毒素是我们的第一个治疗概念,但真正重要的是,这种肽能够在肿瘤细胞内提供大规模的、有毒的生物疗法。”“我们真的希望我们可以将这种肽用于多种不同的应用,以及多种不同的治疗方法。”
更多信息:Curtis a . Allred等,肿瘤特异性细胞内传递:肽引导的催化毒素运输,通信生物学(2023)。DOI: 10.1038 / s42003 - 022 - 04385 - 7