科學家利用基因組序列設(shè)計新藥
發(fā)布時間:2014-06-01
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科技日報
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來自美國弗羅里達大學斯克里普斯研究所(TSRI)的科學家稱,他們開發(fā)出一種很有潛力的通用方法,可通過基因組序列來設(shè)計新藥,并利用這種方法識別出一種高效化合物,其能讓癌細胞攻擊自身并最終死亡。相關(guān)論文在線發(fā)表于2月9日的《自然·化學生物學》。
“這還是第一次只憑借一個RNA序列,就理性地設(shè)計出治療性小分子。許多人可能懷疑這一點?!必撠熢撗芯康乃箍死锲账寡芯克苯淌隈R修·迪斯尼說,“我們證明了這種方法能以前所未有的精確性瞄準一個致癌RNA。”
迪斯尼的實驗室一直在開發(fā)能掌控藥物與RNA折疊結(jié)合的方法,尤其是對microRNA(微RNA)的控制。微RNA上世紀90年代才被發(fā)現(xiàn),是一種存在于所有動植物細胞中的短分子。通常,每個微RNA作為一個或多個基因的“光控開關(guān)”,與這些基因的轉(zhuǎn)錄結(jié)合并有效防止它們轉(zhuǎn)錄成蛋白質(zhì)。以這種方式,微RNA調(diào)節(jié)著各種各樣的細胞過程。有些微RNA與疾病相關(guān),比如MiR-96,能阻礙凋亡過程或編程細胞的死亡,使細胞生長失控而促發(fā)癌癥。
研究人員將他們的方法稱為信息RNA。這是一種計算技術(shù),通過計算能找到針對疾病相關(guān)基因組序列的信息,以及所有瞄準該序列的細胞RNA,再通過細胞RNA找到針對性藥物。這些藥物RNA序列能針對性地與數(shù)以千計的細胞RNA序列相互左右,而對其他序列沒有影響。
利用信息RNA,他們識別出了瞄準MiR-96的化合物,以及瞄準其他20多種疾病相關(guān)微RNA的化合物。研究顯示,抑制MiR-96的候選藥物能抑制癌細胞生長,而且那些沒有功能性MiR-96的細胞不會受到藥物影響。
“這說明該方法在藥物選擇方面具有前所未有的精確性。”迪斯尼說。他還指出,新的候選藥很容易生產(chǎn),具有細胞滲透性,能專門瞄準MiR-96,針對性遠遠超過目前最先進的RNA瞄準技術(shù)。
“利用我們的程序,能找到高度特化的藥物?!闭撐牡谝蛔髡?、迪斯尼實驗室的研究生塞·普拉迪普·維拉蓋普蒂說,“我們希望將來能針對其他癌癥或任何疾病RNA設(shè)計出候選藥物?!?
“這還是第一次只憑借一個RNA序列,就理性地設(shè)計出治療性小分子。許多人可能懷疑這一點?!必撠熢撗芯康乃箍死锲账寡芯克苯淌隈R修·迪斯尼說,“我們證明了這種方法能以前所未有的精確性瞄準一個致癌RNA。”
迪斯尼的實驗室一直在開發(fā)能掌控藥物與RNA折疊結(jié)合的方法,尤其是對microRNA(微RNA)的控制。微RNA上世紀90年代才被發(fā)現(xiàn),是一種存在于所有動植物細胞中的短分子。通常,每個微RNA作為一個或多個基因的“光控開關(guān)”,與這些基因的轉(zhuǎn)錄結(jié)合并有效防止它們轉(zhuǎn)錄成蛋白質(zhì)。以這種方式,微RNA調(diào)節(jié)著各種各樣的細胞過程。有些微RNA與疾病相關(guān),比如MiR-96,能阻礙凋亡過程或編程細胞的死亡,使細胞生長失控而促發(fā)癌癥。
研究人員將他們的方法稱為信息RNA。這是一種計算技術(shù),通過計算能找到針對疾病相關(guān)基因組序列的信息,以及所有瞄準該序列的細胞RNA,再通過細胞RNA找到針對性藥物。這些藥物RNA序列能針對性地與數(shù)以千計的細胞RNA序列相互左右,而對其他序列沒有影響。
利用信息RNA,他們識別出了瞄準MiR-96的化合物,以及瞄準其他20多種疾病相關(guān)微RNA的化合物。研究顯示,抑制MiR-96的候選藥物能抑制癌細胞生長,而且那些沒有功能性MiR-96的細胞不會受到藥物影響。
“這說明該方法在藥物選擇方面具有前所未有的精確性。”迪斯尼說。他還指出,新的候選藥很容易生產(chǎn),具有細胞滲透性,能專門瞄準MiR-96,針對性遠遠超過目前最先進的RNA瞄準技術(shù)。
“利用我們的程序,能找到高度特化的藥物?!闭撐牡谝蛔髡?、迪斯尼實驗室的研究生塞·普拉迪普·維拉蓋普蒂說,“我們希望將來能針對其他癌癥或任何疾病RNA設(shè)計出候選藥物?!?