日内瓦大学 识别和结合PD-L1(黄色)的组装体的代表(浅蓝色)
信用:尼古拉斯·温辛格 身体必须不断防御细菌和病毒
它会产生数百万种不同的抗体,选择这些抗体是为了识别敌人并引发最佳的免疫反应
科学家将这些抗体用于治疗目的,靶向蛋白质并破坏其有害作用
然而,鉴定构成药物基础的小分子是一个漫长而乏味的过程
瑞士日内瓦大学(UNIGE)的化学家开发了一种受达尔文进化论启发的技术:放大最佳组合并产生多样性,让生物学找到新问题的解决方案
他们创造了一种新的方法,通过使用DNA配对过程的程序化组装,快速生成数百万个小分子组合,在两周内找到对抗目标蛋白质的最佳组合
这些结果发表在《自然化学》杂志上,将为药物开发开辟一个新的未开发的空间
药物的工作方式是基于对疾病中涉及的目标蛋白质的分子识别,然后解除它
为了做到这一点,科学家们使用高通量筛选来确定哪种分子可以成为药物,特别是针对感兴趣的蛋白质
在过去的十年里,这项技术得到了改进,通过用DNA标签编码小分子,简化了它们的识别,因为DNA很容易解码
从达尔文的进化力量中汲取灵感来寻找高效的组件 “生物学总能找到解决问题的方法,”UNIGE科学学院有机化学系教授、该研究的相应作者Nicolas Winssinger解释道
这是自然进化的原则,包括放大最好的个体,同时产生多样性以适应和生存变化的条件
这就是我们为小分子设置的
“事实上,科学家们已经开发了一种技术,通过他们的脱氧核糖核酸创造了1亿多个分子组件,从而产生多样性,然后他们从中选择最匹配的特定蛋白质
尼古拉斯·温辛格解释说:“我们被抗体识别目标蛋白质的特性所启发,并试图以更简单的分子形式模仿它们,使它们在DNA序列的指导下以不同的组合组装在一起。”
然后选择这些组合并放大几次,以找到与目标蛋白质的最佳匹配,所有这些都需要一至两周的时间,而传统的高通量筛选需要数月甚至一年的时间
一种成熟、易复制且廉价的技术 为了验证这种方法的有效性,日内瓦团队将重点放在PD-L1蛋白上,该蛋白通过转移免疫系统来保护癌细胞
尼古拉斯·温辛格说:“由于我们的方法,我们很快确定了一个专门针对PD-L1的组件,证实了它的有效工作。”
这种技术在世界上任何一个实验室都很容易复制,成本只有几千法郎,而高通量筛选则需要数百万法郎
“通过利用达尔文强调的进化力量,我们现在可以改进我们的分子组装,并为尚未开发的可能组合开辟一个新的空间,以便创造新的、更有效的药物,”这位日内瓦研究员总结道
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