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科学家发现软海珊瑚是受欢迎的“抗癌”化合物的来源

软珊瑚
软珊瑚被认为可以制造数千种类似药物的化合物,这些化合物可以作为抗炎剂, 抗生素, 抗癌疗法, 以及其他药物线索. 来源:贝利·米勒.

(盐湖城)——海底充满了神秘,但科学家们最近发现了它保存得最好的秘密之一. 25年来, 药物猎人一直在寻找一种天然化学物质的来源,这种化学物质在初步研究中显示出治疗癌症的希望. 现在, 犹他健康大学的研究人员报告说,容易找到的软珊瑚——类似于水下植物的柔性珊瑚——制造了这种难以捉摸的化合物.

确定来源可以让研究人员更进一步,找到动物的DNA代码来合成这种化学物质. 通过遵循这些说明, 他们能够在实验室中进行重建软珊瑚化学物质的第一步.

“这是大发娱乐第一次能够对地球上的任何一种药物进行这种处理,”他说 埃里克·施密特博士.D.uu Health的药物化学教授. 他和保罗·塞萨博士共同领导了这项研究.D.林振健博士,博士后,第一作者.D.,助理研究教授.

这一进展为大量生产严格测试所需的化合物大发娱乐提供了可能,并且有一天可能会产生一种对抗癌症的新工具.

由布拉德利·摩尔博士领导的第二个研究小组.D., 来自加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所, 独立表明珊瑚会产生相关分子. 这两项研究都发表在5月23日的《大发娱乐》杂志上 自然化学生物学.

充满可能性的世界

软珊瑚含有数千种类似药物的化合物,可以作为抗炎剂, 抗生素, 和更多的. 但是,获得足够的这些化合物一直是将它们开发成临床使用药物的主要障碍. 施密特说,现在使用这种新方法也可以获得这些其他化合物.

施密特Scesa
埃里克·施密特博士.D.和Paul Scesa博士.D.他的工作步骤是制造一种潜在的抗癌化合物——刺柳红素. 来源:krisstan Jacobsen.

珊瑚并不是唯一具有潜在治疗作用的动物. 大自然到处都是蛇, 蜘蛛和其他动物携带的化学物质具有治疗作用. 然而,来自软珊瑚的化合物为药物开发大发娱乐提供了明显的优势,施密特说.

不像注射到猎物体内的有毒化学物质, 珊瑚用它们的化学物质来抵御试图吃掉它们的捕食者. 由于软珊瑚的化学物质是用来吃的,所以它们很容易消化. 类似的, 从这些类型的化合物中提取的药物应该能够以药片的形式与一杯水一起服用, 而不是通过注射或其他侵入性的方式. “这些化合物很难找到,但它们更容易在实验室制造,也更容易作为药物服用,施密特说。.

几十年来,这些可能性都是遥不可及的. 做到这一点需要正确的知识和一点运气.

寻找源头

Scesa在佛罗里达海岸一种常见的软珊瑚中发现了这种长期寻找的化合物,大发娱乐离他哥哥的公寓只有一英里远. 在20世纪90年代, 海洋科学家报告说,澳大利亚附近的一种稀有珊瑚携带了一种化学物质, eleutherobin, 具有抗癌特性. 这种化学物质会破坏细胞骨架, 细胞中的关键支架, 软珊瑚用它来防御捕食者. 但实验室研究表明,这种化合物也是一种有效的癌细胞生长抑制剂.

水下潜水员
Scesa在佛罗里达海岸附近收集软珊瑚样本. 来源:Paul Scesa.

在之后的几十年里, 科学家们四处寻找,但没有找到这种传说中的“圣杯”化学物质,其数量足以用于药物开发,而且在不了解这种化学物质是如何产生的情况下,也无法解决这个问题. 教条是这样的, 和其他海洋生物一样, 这种化学物质是由生活在动物体内的共生生物合成的.

Scesa说:“这没有意义. “大发娱乐知道珊瑚必须制造刺柳珊瑚素.毕竟, 他和施密特推断道, 一些软珊瑚物种没有共生生物,但它们的体内含有同一类化学物质.

解开这个谜团似乎是塞萨的任务. 作为一个在佛罗里达长大的男孩, 大海是他的游乐场, 他花了无数个小时探索海底深处和野生动物. 在研究生院, 他对有机化学产生了浓厚的兴趣,并将这两种兴趣结合起来,以更好地了解海洋的化学多样性.

生物反应器的科学家
Scesa使用生物反应器生产大量的化学物质,这些化学物质在自然界中含量很少. 来源:krisstan Jacobsen.

晚些时候, 他加入了天然产物科学家施密特的实验室,肩负着追踪药物来源的使命. Scesa怀疑他熟悉的珊瑚物种可能有答案,并从佛罗里达州带到犹他州的小活体样本, 真正的狩猎开始了.

破解配方

下一步是找出珊瑚的遗传密码是否携带制造这种化合物的指令. 最近,DNA技术的进步使得快速拼凑任何物种的密码成为可能. 困难在于, 科学家们不知道制造这种化学物质的说明应该是什么样子. 想象一下,在一本烹饪书中搜索某种食谱, 只是你不知道书里的字是什么意思.

埃里克•施密特
埃里克·施密特博士.D. 来源:krisstan Jacobsen.

“这就像在黑暗中寻找一个你不知道的问题的答案,施密特说。.

他们通过发现珊瑚DNA中与其他物种相似类型化合物的遗传指令相似的区域来解决这个问题. 在对实验室培养的细菌进行编程,使其遵循软珊瑚特有的珊瑚DNA指令之后, 微生物能够复制使潜在的癌症治疗的第一步.

这证明了软珊瑚是刺柳皂苷的来源. 它还证明了在实验室中制造这种化合物是可能的. 他们现在的工作重点是填补化合物配方中缺失的步骤,并确定大量生产这种潜在药物的最佳方法.    

塞萨说:“我希望有一天能把这些东西交给医生。. “我认为它是从海底到长凳再到床边.”

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这项研究得到了美国国立卫生研究院和ALSAM基金会的支持,并发表在 自然化学生物学 as “软珊瑚中古代防御性萜烯生物合成基因簇