據外媒New Atlas報道,從癌癥、關節炎到肥胖癥等許多醫學研究領域的科學家們都有一個共同的目標,那就是以一種只針對需要治療的細胞的方式提供藥物。而現在一個國際研究團隊的突破,為再生醫學的新的、有針對性的方法帶來了希望。該團隊展示了紫光如何在微小的細胞群中開啟新的藥物“開關”,以促進高選擇性區域的生長。
這項研究是由德國耶拿大學和慕尼黑大學的科學家進行的,他們與紐約大學的研究人員合作,共同探索光藥理學領域的新可能性。這指的是通過光照來開啟和關閉藥物的概念,該團隊希望利用細胞中一種叫做肌動蛋白的關鍵結構蛋白來實現其目的。
“到目前為止,還沒有針對肌動蛋白的藥物,因為這種蛋白質在人體中隨處可見,比如說在肌肉中大量存在,”耶拿大學的Hans-Dieter Arndt教授解釋道。“因此,這樣的物質幾乎不會有什么靶向作用。然而,我們的新化合物只在細胞暴露在適當光線下的區域內對肌動蛋白產生活性。”
該團隊通過首先合成了一種能使肌動蛋白自然變硬的藥物,取得了這一驚人的突破。在實驗室里對這種分子進行實驗后,研究小組想出了一種變體,當暴露在紫光下時,它的結構發生了變化,從而增加了對細胞的穩定作用。然后,這個版本的分子可以通過暴露在綠光下恢復到其自然結構和形態。
在實驗室的進一步實驗中,該團隊展示了這種分子如何被細胞吸收,然后通過暴露在紫光下精確地控制這些細胞的生存能力和流動性,以及它們如何與細胞“骨架”(幫助細胞保持形狀和組織的結構)進行溝通。
該團隊表示,這種技術可以用來有選擇地控制目標單個細胞,精確度低至10微米。他們稱這種新的藥物為Optojasp,認為其可以被利用來治療各種與再生醫學相關的疾病。
“這種方法有可能在未來被用于治療眼睛或皮膚上的疾病,也就是容易暴露在光下的器官,”Arndt說。“這種技術在神經再生領域也可能會引起人們的興趣。這里的目的通常是鼓勵某些神經細胞優先于其他神經細胞生長。”
這項研究發表在《美國化學學會期刊》上。