科学家发现新的抗癌分子

一组莫斯科科学家发现并解释了一种新的抗癌分子二苯基异恶唑的活性机制。该分子已显示出对人类癌细胞有效。这项发表在《生物有机与药物化学快报》上的研究使生产负担得起的癌症治疗药物成为可能。

我们体内的每个细胞都有一个细胞骨架，一个微管和细丝组成的系统支撑着细胞的刚性形状。微管由蛋白质微管蛋白形成，在健康细胞和肿瘤细胞的分裂中起关键作用。因此，微管是抗有丝分裂剂(通过破坏微管蛋白聚合来抑制肿瘤生长的抗癌药)的目标。由于癌细胞的无限增殖是使这种疾病如此危险的原因，因此许多药物旨在抑制这一过程。

微管蛋白分子具有四个结合位点(可以与药物相互作用的位点)，即秋水仙碱，紫杉烷/埃博霉素，劳力马来德和长春花生物碱结合位点。已知几种物质在秋水仙碱位点与微管蛋白结合并最终破坏微管蛋白聚合，并且所有这些物质均含有三甲氧基苯基环。

在计算机模拟的帮助下，莫斯科研究人员确定了哪些化合物(包括没有三甲氧基苯基环的化合物)能够与微管蛋白结合，并能够预测这种研究的新物质二苯基异恶唑的有效性。该分子的独特之处在于，它可以使用可用的化合物(苯甲醛，苯乙酮和芳基硝基甲烷)轻松合成。

模拟还首次表明，物质分子不需要具有三甲氧基苯基环即可与秋水仙碱位点的微管蛋白结合。与秋水仙碱位点相互作用的所有先前已知的微管蛋白聚合抑制剂在其结构中均具有三甲氧基苯基取代基，但是在二苯基异恶唑中不存在该元素。这意味着，具有抗有丝分裂活性的化合物的结构类别尚未开发，可用于制造具有新特性的抗癌药物。

后来发现，二苯基异恶唑抑制海胆胚胎中微管蛋白的聚合，海胆胚胎的快速细胞分裂类似于癌症，使其成为此类研究的常客。将二苯基异恶唑添加到装有受精海胆卵的容器中会抑制细胞繁殖，并导致胚胎旋转而不是向前游泳。该观察结果表明该物质影响了细胞的微管。随后的实验证明了该分子不仅对海胆胚胎有效，而且对人类癌细胞也有效。

科学家指出，不仅研究结果而且其方法学都具有价值。

根据该研究的作者之一，HSE大学教授Igor Svitanko所说：“这些研究人员先前在合成抗白血病和类风湿性关节炎药物以及其他抗癌药物方面的工作表明，该序列在设计科学实验-首先模拟具有所需特性的物质的结构，然后合成并测试其生物活性，以此方式提出问题仅对有机合成具有次要的重要性，并且要求其采用最简单的方法预测的结构。这将大大降低寻找和引入新药的成本。”

Svitanko教授还说，计算机建模使没有多年合成经验和直觉的年轻研究人员能够参与这种复杂的研究。HSE大学提议创建一个新的计算机建模实验室，该实验室将使用计算机预测的结构合成新药和其他物质。

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