NAU的科学家正在寻找一种抗黑素药物的有效组合
黑色素瘤是亚利桑那州最致命、最常见的皮肤癌,居民暴露在高平均紫外线辐射下。然而,亚利桑那大学(university of Arizona)的北部科学家认为,黑素结合治疗药物的配方是现成的。
NAU生命科学系的助理教授Matthew Salanga正在领导一个为期18个月的项目,该项目由Flinn基金会提供10万美元的资助。他的团队包括实验生物学、计算机系统生物学和翻译疗法方面的专家,将研究斑马鱼的黑色素瘤。斑马鱼是一种小型鱼类,与人类有70%的基因相同。从生理学上讲,斑马鱼的皮肤上也有一种叫做黑素细胞的色素细胞,黑素细胞赋予了斑马鱼的体重和名字。在人类中,这些细胞在暴露在阳光下时产生tan,如果不受调节,就会导致黑色素瘤。
大多数黑色素瘤皮肤癌是BRAF基因(BRAF V600E)特定突变的结果。BRAF是一种被称为蛋白激酶的酶,它将一组磷酸盐以细胞信号传递的方式添加到其他蛋白质中。在这个项目中,斑马鱼表达了转化的BRAF的人类形态,用来测试治疗黑色素瘤的策略。
鱼通常不会得癌症,但在实验室里,我们可以引导鱼携带我们所知道的与癌症相关的人类基因。从本质上说,这是一种利用非人类脊椎动物作为人类的方式。我们称之为人性化。
Matthew Salanga,细胞和发育生物学专家
目前在Salanga实验室中,大约有30种斑马鱼携带BRAF V600E人类致癌基因,它们有可见的黑色素瘤,随着研究的进展,这个数字将会增加。激活BRAF的作用是提高细胞的生长和增殖。Salanga解释说,V600E突变的BRAF叶片附着在“ON”位置。这可能导致细胞的增加和无限制的增殖。这些药物已经被开发出来,专门针对和抑制具有BRAF激酶异常活性的肿瘤细胞。这些药物属于蛋白激酶药物(PKIs)抑制剂的一类,目前正在临床使用。然而,并不是所有的病人都有反应,许多人在治疗几个月后复发。
Salanga认为,有一种组合和剂量的PKIs可以识别BRAF激酶的不同构象,这种构象可以关闭被击落飞机上的相关肿瘤蛋白和细胞,这些蛋白和细胞在BRAF致癌活性中失败。
他说:“这个项目的关键是试图预测,目前可用的药物中,哪一种对抑制BRAF处理不当的能力最有效。”“肿瘤细胞的分子图谱可以用来指导单个患者的药物选择。”
NAU生命科学系教授理查德•波斯纳(Richard Posner)和洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos national laboratory)科学家吉列尔莫•赫拉瓦切克(Guillermo Hlavacek)对基于瑙的试点项目持批评态度。波斯纳和赫拉瓦切克是系统计算生物学家,他们开发了数学模型来预测BRAF突变的最佳策略。在最近的研究中,他们和他们的合作者预测两种药物的组合可以有效地抑制BRAF突变体(V600E)的信号传输。这些预测在各种黑色素瘤细胞中得到了验证。研究人员利用这条计算管道来预测对美国新食品组合的治疗反应,并在患有黑色素瘤皮肤癌的人化斑马鱼身上使用政府批准的药物。
他还参与了基因组学转化研究所(TGen)药物分子部门的科学家韩海勇(Haiyong Han)项目。他的专长是胰腺癌,这可能是通过使用类似的黑素瘤治疗策略来治疗的。
研究人员,包括学生和研究生,将添加各种抑制剂组合,看看他们能否找到最有效的组合来靶向皇家空军的转化蛋白。
Salanga说,将黑色素瘤的研究从实验室转移到医疗设施可能很快就会成功,因为150个pki已经在不同的保险测试场景中,其中许多已经得到了FDA的批准。
TGen和它的合作伙伴可以通过他们的患者网络和他们的科学家来进行这些相当常规的PKI临床试验,这些科学家帮助这些人类研究。我们可能会看到人类在未来一两年接受这样的治疗,”他说。
虽然早期发现黑色素瘤的5年生存率为89%,但转移性黑色素瘤通常是致命的,生存率不到20%。
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