IT|来自深海的神秘分子有望成为“脑癌救星”( 三 )
基于同事的共同努力,詹森最终从巴哈马群岛样本中鉴定出两种不同类型的盐生孢菌,这两种细菌都能产生独特的活性化合物 。其中一种盐生孢菌制成的药物分子,将改变他们的职业生涯 。当费尼可对难以杀死的人类结肠癌细胞进行测试时,该药物分子具有特殊疗效,引起了他们的高度关注 。
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加州大学欧文分校研究胶质母细胞瘤的研究员达妮埃拉·博塔曾用热带葡萄球菌提取的药物治疗阿曼达·约翰逊
然后他将盐生孢菌送到美国国家癌症研究所的实验室,对60种不同的癌细胞进行测试分析,结果正是詹森和费尼可想要看到的:从盐生孢菌提取的一种名为salinosporamide A的化合物,对部分癌细胞治疗具有特效,但对其他的癌细胞没有作用 。
詹森解释称,大家希望看到这种选择性,因为如果该化合物同等杀死所有癌细胞,那么它也可能同等地杀死非癌细胞,现在似乎已具备研制一种可行药物的条件——一种能够针对肿瘤,而不会导致患者死亡的化合物 。
费尼可说:“我们立即看到——哇!这看起来真的很棒!然而我们开始思考,现在该怎么办?如何利用盐生孢菌研发新型癌症药物?”
詹森从鹦鹉螺号科考船下来之后,将两个装满深海无脊椎动物和沉积物样本的冷却器送到自己的实验室,大约3个月之后,费尼可拜访了斯克里普斯海洋研究所,与博士后研究员约翰娜·古特勒本约见会面,约翰娜在研究小组负责DNA提取工作 。古特勒本是2020年11月刚到圣地亚哥的一位奥地利人,她仍未见过詹森本人,因为新冠病毒的预防措施,詹森在家隔离,但约翰娜非常熟悉詹森的研发方案 。
当我们戴上护目镜、手套和实验服,约翰娜带着詹森从实验室出来在邻近的建筑中寻找一些样本,这里有一座圆形沙堡,顶部有三角形峰顶,它被一条护城河环绕,以前这里曾人工喂养过海狮 。
这座小型建筑曾是海洋哺乳动物生理学研究实验基地,现今塞满了冰柜,约翰娜从一个容器中取出一个塑料箱,在密封的标本中搜寻,直到发现一种夕阳红色的“泡泡糖珊瑚虫”和一种像棉花糖的海绵,但科学家尚未对这两种生物进行分类 。詹森对珊瑚特别感兴趣,因为此前有相关文献记载,珊瑚具有阻止捕食者发动攻击的化合物,这种神奇化合物很可能是由细菌产生 。约翰娜攻读博士期间的研究方向是分析与海洋海绵生物相关的微生物群落,她非常渴望能接触到海绵,因为她之前从未看到过海绵类生物 。
约翰娜将标本放入冰桶中,然后开始将标本切成小块,以分解其细胞壁,促进DNA提取过程 。同时,詹森自从第一次到巴哈马探险以来,其研究方法和工具也发生了深刻变化 。在詹森对盐生孢菌的早期研究中,他完全依赖培养技术分离细菌菌株,并寻找菌株的活性化合物 。但在2001年,一组日本科学家对一种链霉菌的基因组进行测序,发现它有可能产生更多的化合物,这为基因组学开辟了该领域的新研究途径 。虽然基因组不能为科学家提供活性化合物的确切化学成分,但它确实能让科学家预测物种产生的分子类型,以及这些化合物在细胞中的作用路径,这些信息可以指导他们未来的培养工作 。
在2001年的研究之后,詹森和同事对盐生孢菌的基因组进行了测序,发现了该基因组近10%的DNA(这是所有物种中已知的最大比例),被用于制造17种活性化合物,其中大多数化合物在培养过程中并未发现 。
詹森解释称,我们可以从海底沉积物中分离出细菌,并在实验室中培养它们,但培养海洋细菌的一个最大限制是,它们在实验室的生存条件显然不同,可能对海底制造的某些分子不感兴趣 。显而易见的是,如果细菌不需要抵御捕食者、寄生虫或者竞争者,它们可能就不会充分利用它们的“化合物宝库” 。
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