2020年12月18日訊/生物谷BIOON/---在一項新的研究中,來自瑞典卡羅林斯卡研究所等研究機構的研究人員開發出破壞癌細胞中線粒體功能的新型小分子抑制劑。用這類抑制劑進行治療可阻止癌細胞增殖,並減少小鼠體內的腫瘤生長,同時不會顯著影響健康細胞。相關研究結果於2020年12月16日在線發表在Nature期刊上,論文標題為「Small-molecule inhibitors of human mitochondrial DNA transcription」。
圖片來自Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-03048-z。
論文共同通訊作者、卡羅林斯卡研究所醫學生物化學與生物物理學系教授Nils-Göran Larsson說,「我們很高興能夠證實這種治療癌症的新原理在動物模型中起作用,這類抑制劑如今有望經過進一步開發用於人類的抗癌治療。」
線粒體是我們細胞的能量工廠。它們對於將我們所吃的食物中的能量轉化為各種細胞功能所需的通用能量貨幣(即ATP)至關重要。癌細胞嚴重依賴線粒體,不僅提供能量,而且還能在癌細胞分裂的過程中產生各種各樣的構成元件(building block),比如線粒體。連續的細胞分裂意味著癌細胞必須不斷製造新的線粒體才能生長。
以往靶向線粒體進行癌症治療的嘗試主要集中在急性抑制線粒體功能上。然而,由於線粒體在正常組織功能中的關鍵作用,這種策略往往導致嚴重的副作用。作為一種替代方案,這些研究人員開發了一種不直接幹擾現有線粒體功能的新型策略。相反,他們設計了靶向線粒體自身遺傳物質mtDNA的高度選擇性抑制劑,而mtDNA在新線粒體的形成中起著關鍵作用。
Larsson說,「我們的研究團隊以前的研究結果表明,快速分裂的細胞,如癌細胞,極其依賴於mtDNA來形成新的功能性線粒體。因此,用我們的抑制劑進行治療會特異性地影響腫瘤細胞的增殖,而骨骼肌、肝臟或心臟等組織中的健康細胞卻在令人驚訝的長時間內不受影響。」
在研究這些類新型抑制劑的作用機制時,這些研究人員觀察到,這些抑制劑會使癌細胞處於嚴重的能量和營養消耗狀態。這導致了必要的細胞構成元件的喪失,減少了腫瘤細胞的生長,最終導致細胞死亡。
Larsson總結道,「這些發現是非常有前景的,但在考慮用於人類之前,還需要許多年的進一步開發。」(生物谷 Bioon.com)
參考資料:1.Nina A. Bonekamp et al. Small-molecule inhibitors of human mitochondrial DNA transcription. Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-03048-z.