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研究人员用高通量筛选技术三维球状体选出潜在的癌症药物

2018-05-16 00:00


研究人员用高通量筛选技术三维球状体选出潜在的癌症药物


来宝网 / 2018-05-16

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       癌症是一种由基因突变引起的疾病。随着研究人员对这些基因和它们编码的蛋白质的了解越来越多,他们正在寻找更聪明的药物来对付它们。最终的目标是找到阻止癌细胞扩散的方法,从而阻断肿瘤的生长和扩散。

       现在斯克里普斯研究所的研究人员正在报道一种新的方法来筛选潜在的癌症药物。这种技术利用了微小的、三维的球状体,称为球状体。利用高通量筛选技术,这些结构可以被用来快速查询成百上千的化合物。事实上,通过这种方法,研究小组已经确定了一种潜在的重要癌症基因药物。研究结果发表在《致癌基因》杂志上。

       “关于这项研究最重要的是, 我们能够做研究使用一种癌细胞更生理相关和更好地概括这些细胞是如何出现在身体,“Spicer 说, 研究的作者之一。

       斯克里普斯研究所的 HTS 化学和技术主任路易斯? 斯科帕塔补充说:“到目前为止,大多数用于癌症药物筛选的研究都使用了在平板上生长的细胞。”“有了这些三维球体,我们可以更精确地模拟活体组织中发现的东西。”

       球体直径为 100 到 600 微米,相当于几张纸的厚度。与单一层的细胞通常用来筛选药物, 往往都以同样的速度增长, 因为他们得到相同的暴露在氧气和营养, 肿瘤的球状体模拟会发生什么: 一些细胞外和一些在里面。

       在这篇新论文中,研究人员专注于一种叫做 KRAS 的癌症驱动蛋白。KRAS 基因和相关 RAS 基因家族的其他成员在近三分之一的癌症中被发现突变。它们在肺癌、结直肠癌、尤其是胰腺癌中都很常见。事实上,高达 90% 的胰腺癌是由 KRAS 突变驱动的,研究人员利用胰腺癌细胞株进行了目前的研究。

       “在过去,KRAS 是一种非常棘手的蛋白质。人们已经花了几十年的时间去尝试,但是到目前为止还没有取得什么成功,”斯克里普斯研究医学教授、另一位合著者约瑟夫·基斯西尔博士说。KRAS 蛋白相对较小,因此很难直接攻击它。但是我们在这项研究中使用的筛查方法让我们以不同的方式来回答这个问题。

       研究人员执行了所谓的表型屏幕,这意味着他们在寻找对细胞生长有影响的药物,但没有预先设想它们如何工作。“我们以一种不偏不倚的方式来到这里,”Kissil 解释道。“我们并没有试图设计一些东西来攻击 KRAS 蛋白质的特定部分。我们只是在寻找一些能促进细胞生长的途径。”

       研究人员在新发表的论文中称,他们已经发现了一种以前不知道影响 KRAS 的化合物,称为 Proscillaridin a。这种化合物类似于一种用于治疗某些心脏疾病的药物。尽管该研究小组称这种特殊的药物不太可能被开发为癌症治疗,但它验证了使用球状体进行药物筛选的方法。“我们不太可能使用标准的 2d 方法来发现这种联系,”斯科帕维亚说。

       “从我们的角度来看,这是一个原则性的研究,”Kissel 补充道。“这表明你可以看看那些已经被批准用于其他疾病的药物库,并找到可能对癌症有效的药物。”理论上,你可以用这种筛选方法来检测任何癌细胞,以及任何你想要的突变。

       “我们希望利用这项研究为新的肿瘤学药物创建一条管道,”Spicer 总结道。许多最有前途的化合物可能被 2 - D 筛查所忽视。这项研究提供了直接的证据,证明使用肿瘤细胞的三维结构进行药物筛选可能更合适。
 


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