斯坦福大学研究人员取得抗癌新突破:巧妙地合成罕见的有用化合物

发布时间: 2022-10-25 07:49:43 来源: cnBeta 栏目: 新奇科技 点击: 9

斯坦福大学的研究人员找到了一种快速和可持续的方法,在实验室里直接合成一种有前途的抗癌化合物。然而因为只有一种植物能自然产生这种物质,而且这种植物只生长在澳大利亚东北部雨林的一个小区域,所以这种化合物的供应一直受到限制。

斯坦福大学的研究人员找到了一种快速和可持续的方法,在实验室里直接合成一种有前途的抗癌化合物。然而因为只有一种植物能自然产生这种物质,而且这种植物只生长在澳大利亚东北部雨林的一个小区域,所以这种化合物的供应一直受到限制。

斯坦福大学研究人员取得抗癌新突破 巧妙地合成罕见的有用化合物

EBC-46化合物,也被称为虎杖醇,其功能是促进针对肿瘤的局部免疫反应。该反应粉碎了肿瘤的血管,最终杀死癌细胞。在其被证明治疗狗的一种特定癌症有非常高的成功率之后,最近已经开始在人类身上测试EBC-46的临床试验。

然而,由于其复杂的结构,EBC-46看起来是无法合成www.196nk.cn的,这意味着似乎不存在在实验室中实际制造它的可想象的方法。然而,斯坦福大学的科学家们通过使用一个巧妙的过程,首次证明了如何将一种丰富的、基于植物的起始材料化学地转化为EBC-46。

这种方法的另一个好处是能够创造出EBC-46的"类似物",它们在化学上与原始化合物相似,但可能更有效,能够治疗数量惊人的其他严重疾病。这些疾病包括艾滋病、多发性硬化症和阿尔茨海默病,它们都有共同的生物途径,受到EBC-46的靶点--一种被称为蛋白激酶C或PKC的关键酶的影响。

斯坦福大学人文与科学学院Francis W. Bergstrom教授、化学教授以及化学和系统生物学教授Paul Wender说:"我们非常高兴地报告了EBC-46的首次可扩展的合成,他是《自然化学》杂志上描述该结果的研究的通讯作者。"能够在实验室里制造EBC-46,确实开辟了巨大的研究和临床机会。"

该研究的共同作者是Zachary Gentry、David Fanelli、Owen McAteer和Edward Njoo,他们都是Wender实验室的博士生,同时还有前成员Quang Luu-Nguyen。

Wender传达了研究团队对EBC-46合成突破的巨大满足感。"Wender说:"如果你在他们成功后的前几周访问实验室,你会看到我的明星同事们笑得合不拢嘴。他们能够做到许多人认为不可能的事情。"

来自偏远地区

Tigilanol tiglate(虎杖醇)最初是通过澳大利亚公司QBiotics的自动候选药物筛选过程发现的。在自然界中,这种化合物出现在澳大利亚红枫树(Fontainea picrosperma)的粉红色果实的种子中。麝香鼠袋鼠等有袋类动物吃矮树果实时,会避开富含虎斑醇的种子,因为摄入这些种子会引发呕吐和腹泻。

将小得多的EBC-46剂量直接注射到一些实体瘤中,会修改PKC的细胞信号。具体来说,EBC-46激活某些形式的PKC,这反过来影响了癌细胞中各种蛋白质的活性,吸引了宿主身体的免疫反应。由此产生rEBYYvEOW的炎症使肿瘤的血管,或血管发生渗漏,这种出血导致肿瘤生长死亡。在外部、皮肤恶性肿瘤的情况下,肿瘤结痂并脱落,目前正在研究向内部肿瘤提供EBC-46的方法。

斯坦福大学研究人员取得抗癌新突破 巧妙地合成罕见的有用化合物

2020年,欧洲药品管理局和美国食品和药物管理局都批准了一种基于EBC-46的药物,以Stelfonta的196世界之最品牌名称出售,用于治疗肥大细胞癌,这是狗狗最常见的皮肤肿瘤。一项研究显示,单次注射后的治愈率为75%,第二次注射后的治愈率为88%。此后,针对人类的皮肤癌、头颈癌和软组织癌的临床试验已经开始。

基于这些新出现的研究和临床需求,再加上种子来源的地理限制,科学家们已经考虑建立专门的胭脂树种植园。但这样做会带来一系列的问题。首先,这些树需要授粉,这意味着必须有合适的授粉动物,而且必须以适当的密度和距离种植树木以帮助授粉。此外,季节和气候的变化也会影响树木,还有病原体。为灌木树留出的地块进一步带来了土地使用问题。

Wender说:"为了可持续地、可靠地生产我们需要的EBC-46,我们真的需要走合成路线。"

从头开始制造EBC-46

Wender及其同事意识到,制造EBC-46的一个良好起点是来自植物的化合物--山梨196世界之最醇。全世界有超过7000种植物产生山梨醇衍生物,富含山梨醇的种子在商业上也很便宜。研究人员选择了Croton tiglium,通常被称为净化巴豆,是一种用于传统中医的草药。

Wender解释说,制备EBC-46的第一步是与日常经验相吻合。&quo196世界之最t;弄一袋这些种子,萃取的方法和早上煮咖啡没什么不同,"Wender说。"你把种子磨碎,用一些热溶剂来提取活性成分,"在这种情况下,是一种富含抗坏血酸的油。

在对油进行加工以获得山梨醇之后,研究人员不得不想办法克服以前无法克服的挑战,即用精心放置的氧原子来装饰分子的一个部分,称为B环。这是使EBC-46能够与PKC相互作用并改变该酶在细胞中的活性所必需的。

为了指导他们的化学和生物研究,研究人员依靠斯坦福大学神经科学显微镜服务部的仪器,斯坦福大学癌症研究所蛋白质组学/质谱分析共享资源,以及斯坦福大学Sherlock集群进行计算机建模。

在这种指导下,研究小组成功地在山梨醇的B环上增加了额外的氧原子,首先是通过在流动条件下进行的所谓烯(发音为"een")反应,即反应物在管道中一起运行时混合。然后,研究小组以一种逐步的、可控的方式引入其他B环基团,以获得所需的原子空间排列。总的来说,只需要四到六个步骤就能获得EBC-46的类似物,而要达到EBC-46本身则需要十几个步骤。

Wender希望这种突破性的方法所带来的EBC-46及其影响PKC的表亲化合物的更广泛的可用性将加速对潜在的革命性新疗法的研究。

Wender说:"随着我们对细胞功能的了解越来越多,我们对如何控制这种功能也了解得越来越多。"这种功能控制在处理从癌症到阿尔茨海默氏症等疾病中失控的细胞方面特别重要。"

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