日内瓦大学(UNIGE)科学家成功开发一项以光触发分子活性的技术,实现药物在特定位置和时间的精准作用,大幅降低副作用风险。这项突破性研究已在探讨细胞分裂关键蛋白Plk1功能的实验中取得成功,并有望应用于其他分子,在基础研究与医疗领域展现广阔前景,例如提升皮肤癌的治疗效果。相关成果已发表在《自然-通信》(Nature Communications )期刊。
任何药物导入体内后,不仅针对目标部位,而是全身性出现效果,这种缺乏精准度的特性可能导致药效不达标或引发严重副作用。在瑞士,每年有数千人因药物副作用而影响健康。UNIGE科学家提出一种创新方法,他们利用光精准触发药物,仅在特定部位发挥作用。这项研究由UNIGE医学院细胞生理与代谢系教授莫妮卡·戈塔(Monica Gotta)和理学院有机化学系教授尼古拉·温辛格(Nicolas Winssinger)联合领导,旨在探索Plk1蛋白的作用,以了解其在生物体发育中的功能。
团队利用化学和生物学技术,将抑制Plk1的分子进行特殊改造,使其通过光脉冲触发活性。例如,他们在抑制分子中引入了一种天然存在于植物中的香豆素衍生物,阻断其活性位点。当给予简短的光脉冲时,香豆素便被移除,触发了分子。同时,研究者还设计了一个光释放锚点机制,使抑制剂能够在目标细胞固定,实现精确定位。“这样,我们通过一次光脉冲同时触发并锚点抑制剂,进而在精确位置停止Plk1的活性与细胞分裂,”温辛格教授解释。
这一技术提供了在空间和时间上精准控制活体内药物活性的可能,未来,只需一束激光即可触发药物,仅作用于目标部位,不会损伤健康组织,避免副作用,戈塔教授总结道,“我们希望这一工具能推动对生命机制的理解,并实现基于定位的精准治疗”。
(首图来源:日内瓦大学)
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