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神秘的分子现象可以提高靶向药物递送的准确性

越来越多的医学领域关注自然界中如何观察到细胞结合,例如病毒或蛋白质等分子与细胞上的特定受体结合,该结合如何被模仿以帮助药物递送。

那些开发靶向药物疗法的人旨在重建这种精确的结合,以开发仅附着于患病细胞的纳米级药物载体。一旦附着,这些载体将释放其治疗负荷而不影响健康细胞。如果可以通过这种方式专门针对药物,那么治疗所引起的副作用要少得多。

识别哪些细胞患病的一种方法是它们表达的受体数量。例如,癌细胞比健康细胞倾向于表达更多类型的受体。

现在,在帝国理工大学和UCL领导的多中心合作中,由北京化工大学,北京物理研究所和加泰罗尼亚生物工程研究所参与,研究人员展示了作者如何将神秘的分子概念称为“范围选择性”。可以用于靶向具有高特异性的患病细胞。距离选择性(迄今为止是一个神秘的现象)是称为配体的分子仅附着于受体达到一定数量的细胞。

帝国理工大学材料系的资深作者和首席研究员Stefano Angioletti-Uberti博士说:“我完全偶然地遇到了范围选择性的概念。在我对受体-配体结合的理论研究中,我注意到配体没有附着在上面一定的受体密度阈值,让我的团队重新检查我们的代码,然后才意识到这不是一个错误。”

实际上,由于分子水平上的吸引力和排斥力之间的平衡,发生了范围选择性。超过一定阈值时,排斥力必须超过吸引力,因此束缚的可能性大大降低。这是由于配体-受体相互作用的某些物理性质。

意识到这一点之后,帝国集团的小组使用统计机械模型来展示如何修改某些参数可以调节吸引力和排斥力之间的平衡。这提供了一个“分子柄”来调节选择性范围的上限和下限。随后,在朱塞佩·巴塔格利亚教授朱塞佩·巴塔格里亚教授的带领下,他们在UCL的同事们使用实验数据证实了这些理论预测。

研究人员发现他们可以使用“分子柄”来调节力的平衡

Angioletti-Uberti博士补充说:“解锁具有高度针对性的药物疗法的关键可能在于将药物载体导向具有精确数量受体的细胞。

“如果我们能够找出特定于不同疾病的受体密度,并将我们已经证明的受体密度应用于药物载体,我们就能以更少的副作用有效地治疗那些疾病。”

除了靶向药物之外,研究人员说,他们的工作提供了重要的见识,可以改变该领域未来研究的方式。例如,研究人员现在可以考虑到,仅增加受体的数量并不一定会增加结合的可能性,实际上可能会使结合的可能性大大降低。

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