母乳是對抗癌癥的武器

在 FWF 資助的項目中，格拉茨大學(xué)的科學(xué)家修改并增強了母乳中的宿主防御肽，使其能夠特異性檢測癌細(xì)胞。然后活性物質(zhì)可以誘導(dǎo)細(xì)胞死亡。針對治療能力有限的癌癥類型的新治療方法的研究仍在繼續(xù)。

如果及早發(fā)現(xiàn)并采用有效的化療，許多類型的癌癥對治療反應(yīng)良好。但治療效果不佳的類型包括皮膚癌和腦癌(膠質(zhì)母細(xì)胞瘤)以及轉(zhuǎn)移瘤，即腫瘤細(xì)胞通過血流擴(kuò)散到身體的遠(yuǎn)端部位。但即使是最惡性的癌細(xì)胞也有一個弱點，即致命弱點。與健康細(xì)胞不同，癌細(xì)胞的膜外側(cè)帶有帶負(fù)電的分子，即脂質(zhì)磷脂酰絲氨酸(PS)。這意味著 PS 可以作為癌癥的標(biāo)志物。在奧地利科學(xué)基金FWF的支持下，格拉茨大學(xué)分子生物科學(xué)系的一個團(tuán)隊開發(fā)了一種新武器，可以選擇性地針對這一致命弱點。

在之前的 FWF 項目中，首席研究員 Dagmar Zweytick 的團(tuán)隊已經(jīng)確定 PS 癌癥標(biāo)記物是抗腫瘤藥物的合適靶點，因為它可以在各種類型的癌癥甚至轉(zhuǎn)移瘤的膜上檢測到。在目前的后續(xù)項目中，該團(tuán)隊現(xiàn)已成功將人類防御肽磨練成針對癌細(xì)胞的箭頭。乳鐵蛋白肽的活性部分經(jīng)過修飾和增強，存在于母乳的前體中，可識別多種類型的癌細(xì)胞，包括黑色素瘤和膠質(zhì)母細(xì)胞瘤。帶正電的肽箭頭選擇性地定位癌細(xì)胞表面暴露的帶負(fù)電的PS，對接在它們上并在幾個小時內(nèi)誘導(dǎo)細(xì)胞死亡(否則該命令在癌細(xì)胞中被阻止)。然而，肽變體不會與身體的健康細(xì)胞相互作用。

“設(shè)計過程中最大的挑戰(zhàn)是找到毒性和特異性之間的適當(dāng)平衡。如果肽過于活躍，它們也會攻擊健康細(xì)胞。在對照測試中，我們始終確保肽只定位癌細(xì)胞并留下正常細(xì)胞未受影響”，首席研究員 Dagmar Zweytick 和博士后研究員 Sabrina Riedl 解釋道。這位生物物理學(xué)家自 2002 年以來一直致力于乳鐵蛋白的研究。這種小蛋白質(zhì)分子的前體存在于母乳中，這種物質(zhì)不僅可以滋養(yǎng)新生兒，還可以幫助其建立強大的抗菌防御系統(tǒng)。作為先天免疫系統(tǒng)的一部分，乳鐵素是人體針對帶負(fù)電的非宿主細(xì)胞(例如細(xì)菌和真菌)以及突變的人體細(xì)胞(例如癌細(xì)胞)的第一個防御反應(yīng)。在防御肽能夠用作抗腫瘤武器之前，必須對其進(jìn)行定向重建以提高其活性。 2012年7月至2016年6月期間，一個由五名成員組成的團(tuán)隊致力于研究發(fā)夾形狀的活性肽成分的化學(xué)構(gòu)件(氨基酸)的理想排列。該團(tuán)隊通過在計算機模型中模擬有希望的活動水平的變體來開始設(shè)計過程。根據(jù)這些設(shè)計合成了該物質(zhì)的大約十五種變體，然后在膜模型上和癌細(xì)胞系上進(jìn)行“體外”測試。

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