IT|来自深海的神秘分子有望成为“脑癌救星”( 四 )
当詹森和其他科学家意识到像盐生孢菌这样潜在海洋微生物能制造超预期的更多化合物,他们就开始试图从有希望的细菌培养液中诱导出更多样化的分子,在培养液中添加毒素和其他压力源,或者让细菌损失某些营养物质,有时就会产生新的化合物,这就像共培养多样化细菌类型一样,是一种模仿自然界竞争的尝试 。
目前,詹森、约翰娜和其他团队成员拥有更多的工具来寻找新分子,他们可以从一个样本中的整个生物群落中提取DNA(该过程被称为宏基因组学),而不是分离出单个细菌株并对其基因组进行排序,之后他们寻找能产生新化合物的基因簇类型 。同时,他们还能对相同样本的所有分子进行深度挖掘,并寻找符合基因簇中详细说明的组装指令的化学结构,这是一个复杂的匹配游戏,但它比一次测试单个实验室培养的菌株更加全面 。
詹森和长期合作伙伴布兰得利·摩尔以一种新方式利用令他们感兴趣的基因簇(在基因分析中发现的),他们通过分子技术,将这些基因植入一个合适的宿主细菌中,使其在培养实验中产生相应的化合物,该过程被称为“异源基因表达” 。
自从最初发现salinosporamide A化合物以来,斯克里普斯海洋研究所的科学家现已发现100多种新的活性化合物 。在几个小时内,他们在距离知道“泡泡糖珊瑚虫”和“棉花糖海绵”是否能帮助他们拓展发现范围更进一步,约翰娜设法提取了两瓶高品质的遗传物质 。但当研究同事暗示她可能刚破坏一个抗癌药物样本时,约翰娜笑了,并提出一个具有现实价值的检验,她说:“是的,我有可能破坏一个潜在希望的抗癌药物样本,但在被检测的大约1000种化合物中,仅有一种进入了临床试验阶段 。”
20世纪70年代,抗生素开发的黄金时代开始衰落,天然药物开发项目也随之缩减,受微生物资源已被过度开发的观念影响,大多数制药公司逐渐将研发重点转移到合成化合物上 。当詹森和费尼可看到salinosporamide A化合物在美国国家癌症研究所细胞实验中的表现时,天然产品已失去了人们的青睐,科学家无法说服技术成熟的公司来开发这种化合物 。在后续的不断尝试中,他们一遍遍地遭到拒绝:没有更多的数据,缺少动物实验的测试结果,因此几乎没有人会冒险使用这些天然产品,同时,科学家在大学实验室也无法满足这些要求,最终,1998年,詹森等人获得了首轮风险投资,成立了自己的公司——涅柔斯制药公司(Nereus Pharmaceuticals) 。
基于詹森和费尼可提供的细菌培养物信息,涅柔斯制药公司的科学家对salinosporamide A化合物进行了临床前测试,他们了解到该化合物的作用是针对细胞蛋白酶,这是一种细胞垃圾处理装置,会分解使用过和废弃的蛋白质,并阻止其正常工作,最终堵塞并杀死细胞 。
目前,科学家现已意识到,这是治疗多发性骨髓瘤的一种重要途径,所以涅柔斯制药公司最初关注的是多发性骨髓瘤,到2007年,该公司开始进行药物临床试验,对多发性骨髓瘤二期实验的参与者服用salinosporamide A化合物,该药物被命名marizomib 。
2007年底,基于意外的发现,以及科研人员的坚持和大胆试验,成为决定该药物发展的决定因素 。当时达妮埃拉·博塔是美国北卡罗来纳州杜克大学神经肿瘤学研究员,她在参加美国癌症研究协会年度会议上,听取了涅柔斯制药公司科学家展示的多发性骨髓瘤试验结果 。达妮埃拉正在寻找潜在的胶质母细胞瘤治疗方法,而marizomib药物引起了她的兴趣 。虽然该药物成功地杀死了多个骨髓瘤细胞,但许多试验患者表示出现暂时的神经系统副作用,包括头晕和语言障碍,对于达妮埃拉而言,这意味着marizomib药物可能通过血管壁直接进入脑组织,这是极少癌症药物能实现的 。
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