• Wednesday June 26,2019

Bekalan Kompaun Membunuh Kanser Jarang Telah Dikurangkan ... Tidak Lagi

Anonim

Bugula neritina adalah organisma laut yang agak tidak mencolok. Ia kelihatan seperti rumpai laut purplish, tetapi ia benar-benar satu koloni cawangan individu, zooid tentakled (istilah teknikal untuk individu dalam invertebrat penjajah) yang menyerupai keretapi badminton. Ia berlimpah, invasif dan secara meluas dilihat sebagai perosak kerana ia berkumpul di atas kapal, sisi dermaga, pelampung dan injap pengambilan.

Ia juga mungkin menyembuhkan beberapa penyakit manusia yang paling dahsyat: kanser, HIV, Alzheimer.

Itulah sebabnya, 30 tahun yang lalu, Institut Kanser Kebangsaan memimpin usaha besar untuk menuai makhluk-makhluk ini dari perairan cetek di pesisir selatan California. Anda lihat, B. neritina adalah sumber semulajadi bryostatin, dan saintis telah menemui bahawa sebatian ini, iaitu bryostatin 1, boleh menjadi senjata ampuh dalam memerangi kanser.

Secara keseluruhannya, NCI menuai 14 tan spesimen B. neritina dan menghantarnya ke makmal di mana mereka digiling, ditapis, disuling, dan ditapis menjadi hanya 18 gram serbuk yang bryostatin tulen 1-hasil 0.00014 peratus, jika anda semula mengira. Seluruh musim menuai hampir tidak dapat mengisi shaker garam yang kecil, dan selama tiga dekad penyelidik dunia akan bergantung pada inventori ini untuk kerja mereka.

Bryostatin 1 sangat kuat: satu gram boleh merawat 1, 000 pesakit kanser atau 2, 000 pesakit Alzheimer, mengikut paras dos klinikal semasa. Untuk penyelidikan asas, makmal hanya perlu satu miligram atau dua-yang boleh menelan belasan puluhan ribu dolar. Tetapi selama bertahun-tahun sedikit di sini dan sedikit ada yang dimakan di inventori bryostatin 1, dan kami kehabisan.

Dan pengisian semula bekalan itu terbukti sukar (lebih banyak pada kemudian), tetapi Paul Wender dan pasukannya di Stanford University mungkin telah menemukan penyelesaian itu. Mereka membangunkan proses untuk mensintesis bryostatin 1 dalam hanya 29 langkah, dan, yang paling penting, menghasilkan dua gram kompaun itu. Itu 10 peratus daripada jumlah bekalan kami bermula dengan 30 tahun yang lalu, dan semuanya boleh dilakukan dengan peralatan yang anda akan dapati di mana-mana makmal kimia universiti.

"Kami pastinya telah menunjukkan bahawa kita dapat menghasilkan, melalui sintesis total, penyelesaian kepada masalah bekalan klinikal dalam masa nyata. Itu jarang untuk molekul kerumitan ini, "kata Wender, yang juga penasihat sains untuk Neurotrope, sebuah syarikat farmaseutikal yang mempunyai minat kewangan dalam bryostatins. Wender dan syarikat menerbitkan penemuan mereka Khamis dalam jurnal Science.

Masalah Bryostatin

Inilah mengapa ia begitu sukar untuk menambah inventori bryostatin: B. neritina sebenarnya tidak menghasilkan sebatian. Sebaliknya, menurut hipotesis utama, bakteria simbiotik dalam usus B. neritina menjadikannya. Bagaimana, dan mengapa, spesies bakteria yang tidak diketahui ini masih belum jelas, tetapi di dalam liar, bryostatin melindungi larva B. neritina dari pemangsa. Ikan ditolak oleh bahan tersebut.

Selama bertahun-tahun, pelbagai makmal dan syarikat telah berusaha untuk menanam B. neritina dalam tangki, atau mengumpul lebih banyak lagi. Tetapi zooids dan bakterium tidak selalu bekerjasama. Usaha percubaan akuakultur gagal kerana B. neritina tidak menghasilkan bryostatin dalam kurungan. Misi untuk menuai lebih banyak dari lautan telah dipukul-dan-terlepas kerana B. neritina tidak terus menghasilkan bryostatin. Ia hanya apabila apabila keadaan sempit memanggilnya. Lebih-lebih lagi, mengumpul spesimen sebenar adalah mahal, hasilnya terlalu rendah dan prosesnya mengganggu ekosistem yang rapuh di laut.

"Anda menarik satu organisma daripada ekosistemnya yang tidak menghasilkan dengan cara yang sama. Buangkan itu dan mereka menjadi tidak responsif, "kata Wender.

Penyambungan gen bryostatin kepada bakteria yang diketahui seperti E. coli adalah satu laluan, tetapi perkakasan genetik yang diperlukan untuk kerja seperti itu masih tidak diketahui. Oleh itu, dengan pilihan lain yang membuktikan sukar difahami, mensintesisnya dari awal adalah penyelesaian yang paling berdaya maju. Tetapi ia telah menjadi sedikit Mt. Everest untuk ahli kimia.

Satu-satunya sintesis yang berjaya melaporkan bryostatin 1 memerlukan 57 langkah, dan hanya menghasilkan beberapa miligram barang; banyak kumpulan lain telah mencuba dengan pelbagai tahap kejayaan. Pasukan Wender menaikkan sehingga ke 29, dan menghasilkan hasil yang cukup tinggi sehingga proses itu dapat dikurangkan dengan cepat untuk membekalkan semua keperluan penyelidik masa depan. Dengan kata lain, isu pembekalan diselesaikan. Dan sekarang keseronokan itu benar-benar bermula.

Seperti Terbang

Bryostatins begitu menarik bagi penyelidik perubatan kerana mereka adalah pengaktif protein kinase C (PKC), sebuah keluarga enzim yang mengawal fungsi protein lain. Untuk memastikan ia mudah, enzim PKC memainkan peranan penting dalam cara memberi isyarat kepada sel. Oleh itu, tarikan itu menggunakan bryostatin untuk membantu sistem imun menargetkan sel berbahaya seperti kanser. Kajian terdahulu mengenai keberkesanan bryostatin 1 sebagai rawatan kanser menghasilkan hasil yang biasa-biasa saja, tetapi para saintis mungkin tidak meneroka potensi sebenar sebatian ini kerana kekangan bekalan. Contoh kajian 2009, sebagai contoh, menghentikan kajian selanjutnya terhadap bryostatin 1 untuk rawatan limfoma bukan Hodgkin untuk menanti perkembangan analog baru. Untuk mencari mereka, kami memerlukan lebih banyak bahan mentah.

"Masa depan bryostatin akan berupaya menjadikan sel-sel kanser lebih kelihatan, " kata Wender. "Ia mengaktifkan sel-sel ini, membawa mereka ke dalam terbuka, dan membolehkan sistem imun untuk menyasarkan mereka dan membunuh mereka. Pembasmian HIV, terapi kanser.

bahawa di mana janji itu.

Bryostatin juga dikaitkan dengan fungsi neural dipertingkatkan dan pembentukan sinaps baru. Haiwan yang dirawat dengan bryostatin belajar tingkah laku lebih cepat, dikekalkan dengan lebih cepat dan mereka ingat apa yang mereka telah belajar untuk tempoh yang lebih lama. Oleh itu, bryostatin juga menunjukkan janji merawat Alzheimer.

Tetapi sekarang pasukan Wender telah menemui penyelesaian kepada masalah pembekalan, tidak ada yang mengatakan di mana penyelidik akan pergi seterusnya. Sebagai contoh, pasukan Wender mencipta beberapa analog bryostatin, atau bryolog, dengan mengubah beberapa langkah semasa sintesis. Sebatian-sebatian baru ini boleh memberi faedah lain yang tidak diketahui. Wender membandingkan bryostatin-sintesis revolusi untuk memanfaatkan pasukan yang terlibat dalam penerbangan.

"Jika anda belajar bagaimana membuat pesawat lebih berat dari udara, anda boleh membuat pelayar, 747, helikopter dan semua di antara. Anda mempunyai masalah untuk menyelesaikan masalah baru di mana sahaja mereka berada, "kata Wender. "Analog ini mungkin mempunyai kegunaan yang dioptimumkan untuk perkara-perkara yang masih belum diketahui. Ketersediaan bahan adalah faktor utama memegang belakang ini. "


Artikel Yang Menarik

Art DNA, dari Farscape hingga Realiti

Art DNA, dari Farscape hingga Realiti

Suatu perjalanan kembali, pada tahun 1999, saluran SyFy (kemudian dipanggil SciFi) menunjukkan Farscape menampilkan episod di mana genius gila Nam Tar ditawarkan untuk mengambil sampel DNA membentuk kru buruan kami dan menggunakannya untuk menyediakan pelan hala tuju ke setiap planet rumah mereka . Secara kebetulan, NamTar dapat mengesan mutasi dalam DNA mereka kembali ke asal-usul planet mereka, dan, dengan menggunakan data itu, memberikan peta jalan kembali ke planet rumah mereka

66. Makan Kurang, Hidup ... Sama Sama?

66. Makan Kurang, Hidup ... Sama Sama?

stevenku / Shutterstock Penyelidikan baru mencabar idea yang sangat terkenal bahawa makan diet kalori rendah boleh memanjangkan jangka hayat anda. Pada bulan September, kajian 25 tahun yang dijalankan oleh National Institute of Aging, di Baltimore, mendapati bahawa monyet rhesus memberi makan diet sederhana selagi mereka yang menerima 25 hingga 30 peratus lebih sedikit kalori

Pusat Data Paling Ajaib / Pulau Pengembaraan Pulau Palsu Anda Akan Pernah Baca

Pusat Data Paling Ajaib / Pulau Pengembaraan Pulau Palsu Anda Akan Pernah Baca

Principality of Sealand dan data data? Sepuluh batu dari pantai Inggeris dan hanya 24 kaki di atas gelombang bergelombang Laut Utara adalah Principality of Sealand. Jumlah kawasan negara berjumlah hanya 120 x 50 kaki, tetapi penduduknya dan "penguasa" sejak 1966, Major Paddy Royal Bates, telah mengagak-agihkan impian untuk platform bekas tenteranya di laut

Malah Kindergarteners Boleh Menilai Keyakinan Sendiri

Malah Kindergarteners Boleh Menilai Keyakinan Sendiri

Adakah anda masih ingat pada Siapa yang Ingin Menjadi Jutawan- nampaknya rancangan ini masih berlangsung, tetapi saya akan menganggap tidak ada orang lain yang melihat dekad ini-bagaimana selepas para peserta mengambil jawapan, kadang-kadang ditanya oleh Regis Philbin, "Betapa pasti anda ? "Mereka menarik nombor yang kelihatan dari udara:" Oh, lapan puluh lima peratus

Sel-sel payudara secara semula jadi berubah menjadi sel stem

Sel-sel payudara secara semula jadi berubah menjadi sel stem

Tubuh kita berleluasa dengan potensi yang hilang. Kami datang dari sel stem, yang dapat menimbulkan semua jenis sel yang berlainan di dalam tubuh manusia. Mereka boleh menghasilkan neuron, sel-sel otot, sel-sel kulit dan banyak lagi. Sebagai anak perempuan mereka menjadi lebih dan lebih khusus, mereka kehilangan keupayaan ini dan terjebak dengan nasib tertentu

Adakah Anda Hidup dalam Bekas Meth Lab?

Adakah Anda Hidup dalam Bekas Meth Lab?

Jaimee Alkinani dan suaminya baru saja membeli rumah pertama mereka di pinggir bandar Salt Lake City, Utah. Rumah itu bagus: tiga bilik tidur, jalan yang dipenuhi pokok, anak-anak yang menunggang basikal di tepi jalan, dan jiran mesra yang melambaikan tangan apabila mereka lulus. Keluarganya sedang berjalan-mereka juga membuka perniagaan kecil berhampiran rumah mereka, mempunyai anak berusia sebelas bulan, dan Jaimee lapan bulan mengandung