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降低心脏损伤风险的新癌症疗法

随着现代癌症疗法对心脏健康产生不良副作用,科学家们正在研究在不损害心脏风险的情况下攻击癌细胞的方法。研究人员化学副教授 Steven Townsend 和 John Coniglio 生物化学教授兼医学教授 Neil Osheroff 合成了生物化合物阿美他霉素 A,该化合物被证明可以杀死小鼠的癌细胞而不伤害心脏。

从被称为蒽环类的土壤细菌中分离出来的天然产物目前被用作癌症治疗剂。由于其廉价的成本和对肿瘤的高毒性,特定的蒽环类药物,包括阿霉素和柔红霉素,在杀死癌症的过程中也会攻击心脏。为了合成阿美霉素 A,Townsend 和他的团队修改了蒽环类药物的碳水化合物或糖部分,然后微调了它们的活性,增加了对癌细胞的毒性水平,同时减少了对心脏的不利影响。合成和有希望的结果可能会导致危害较小的癌症药物发现。

“一个 [阿霉素] 分子可以杀死 10 个癌细胞。我们对该药物的改进可以杀死 1,000 个,”汤森说。

根据汤森德的说法,在临床环境中,医生在开药以杀死癌症时会玩一种微妙的游戏。他们的目标是开出足以杀死癌症的处方,但剂量不会对心脏造成潜在伤害。随着心脏毒性较小药物的合成,更健康的癌症疗法的未来向前发展。

几十年来,由于缺乏技术和资源,研究人员一直在努力改进药物。当时与 Townsend 和 Osheroff 当前发现的区别在于获得分子建模、细胞水平成像技术以及对这些药物如何发挥作用的更深入了解。

化学家不仅继续建立在新发现的基础上,而且还继续推进我们对癌症治疗方法的理解的先前研究工作的停滞。“与前几十年相比,到 2021 年,我们对这些 [药物] 如何滑动并与 DNA 结合有了更好的了解。随着理解的深入,我们知道如何修改药物以微调它们的活性,”汤森说。“如果你看看现在最著名的化学家,他们非常擅长回顾文献,看看人们当时有哪些他们无法理解的想法。现代技能、工具和更好的技术帮助我们以更有设计感的方式做到这一点.”

尽管研究小组证实阿美霉素 A 比目前的癌症疗法更具细胞毒性,但 Townsend 的目标是进一步增加药物的毒性水平,同时降低心脏毒性。新研究的另一个途径将涉及将新的蒽环类药物(称为有效载荷)附加到抗体上,以研究将药物靶向递送至肿瘤。这些抗体-药物偶联物可以提高肿瘤部位的药物水平,同时完全避免心脏毒性。

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