Science之腦洞大開：模擬老年痴呆的分子機制居然能治癌

經過十多年的研究，比利時VIB魯汶大學Switch實驗室揭示了一個新設計的分子，能通過澱粉樣蛋白的形成機制有效抑制癌症的發生。這項工作表明：根據澱粉樣蛋白的結構可以合理地開發一種新的生物分子，能夠對抗各種各樣的疾病。他們在11月11日Science上發表這篇文章後，下一步要做的是將這一突破性的技術直接為患者服務。

在煮熟的雞蛋，啤酒泡沫和蜘蛛絲的蛋白質都有一個類似的結構單元：澱粉樣蛋白。這些結構也在人類中活躍，在如黑色素的生產和細胞激素儲存過程中發揮作用。澱粉樣蛋白也與如白內障、老年痴呆症和凝血障礙的疾病相關。由Switch實驗室的Frederic Rousseau和Joost schymkowitz教授，發明了一個設計原則，可以用來摧毀基於澱粉蛋白的特性幾乎任何功能。

捕捉腫瘤

這個新技術將設計好的澱粉樣蛋白靶向著名的癌症靶標：血管內皮生長因子受體2（VEGFR2）。通過篩選他們確定了一個肽，被稱為「vascin」，能高度有效抑制VEGFR2。很快設計的澱粉樣蛋白結構的vascin就入侵細胞，從二聚體慢慢轉化成澱粉樣纖維，誘導靶向蛋白VEGFR2的蛋白質聚集體形成。VEGFR2開始黏在一起形成團塊，讓蛋白失去功能。因為VEGFR2對於某些特定的癌症的生存至關重要，它的失活可以殺死癌細胞，在小鼠中阻止腫瘤的生長。

Frederic Rousseau教授說：「我們可以把它比作一個能捕捉腫瘤的「蜘蛛網」。通過人為地模仿蛋白質團塊的形成，我們可以抑制在一些疾病中發揮核心作用的分子。由於這些原則適用於幾乎所有的蛋白質，我們的方法可能不是僅僅在開發未來的癌症療法中有用，而且在治療抗藥性感染中也會有用。

新技術

研究發現一個短的澱粉樣蛋白片段可以誘導與正常澱粉樣蛋白不相關的變性，這種變性方式與天然澱粉樣蛋白聚集的基本生理生化特性類似。

這個新技術的發明可以追溯到數年前，受到廣泛的專利保護。同時，Switch實驗室和其他幾個研究小組合作，表明這項技術可以有很多應用，從超級細菌和真菌感染的治療到改良作物。

Joost Schymkowitz教授說：「雖然我們還不知道功能性的澱粉樣蛋白是否可用在人類做治療應用，新葯的潛力是巨大的。我們的團隊將在未來幾年內，試圖把這一新技術轉變為患者的直接利益。」

新的經營策略

與Switch實驗室密切合作，VIB的技術轉移團隊正在積極推行這一頂級科研成果轉換成社會價值。

Els Beirnaert博士（VIB新企業的高級經理）說：「這項技術新穎的作用方式、可設計性和潛在的能降低具有挑戰性的細胞內疾病的目標，讓這個技術成為一個有吸引力的基礎，運用於開發治療各種疾病的新的突破性藥物。」

TAG:生物探索 |

※Science：發現癌細胞遷移新機制
※J Exp Med：大腦炎症反應的分子機制
※Science：揭示脊髓準確發育的機制
※Cancer Discovery：腫瘤細胞逃脫免疫系統追捕新機制
※Nature Structural＆Molecular Biology：神秘蛋白質引發代謝紊亂分子機制
※Nature子刊：癌症擴散的驚人機制
※webpack的Hot Module Replacement運行機制
※ChromeOS基於eCryptfs的用戶數據安全保護機制
※一個 Reentrant Error 引發的對 Python 信號機制的探索和思考
※哈工大最新Nature！揭示Anti-CRISPR蛋白抑制SpyCas9活性的分子機制
※Science：揭示催產素促進社交能力機制
※淺談Android的日誌機制：Log和logcat
※Current Biology：打哈欠也會傳染的科學機制
※Science子刊揭秘：癌細胞提升生存能力的「內部交流機制」
※science：科學家們找到了乳腺癌的耐藥性機制
※Mol Cell：科學家揭示DNA斷裂被修復的分子機制
※Genes＆Development：科學家發現腫瘤轉移新機制
※Oculus聯手Crytek，探索8大VR行動機制
※Supercell新作《亂斗之星》：機制有「毒」 難以自拔