俄羅斯科學家利用「太空站」研究抗癌藥物

作者 | 發布日期 2017 年 06 月 23 日 15:19 | 分類 生物科技 , 醫療科技 follow us in feedly

俄羅斯的科學家近日發布新聞指出,他們已成功研發了「來自太空」的抗癌藥物,並宣稱該藥物有潛力治療所有人類癌症。此藥物並非外星人贈送的禮物,也不是於外星球發現的新化合物,而是在藥物開發過程中,某些實驗藉助太空站的無重力環境較易完成。



「熱休克蛋白」是一類保護細胞免於高溫傷害的蛋白質,後來陸續發現他們也能幫助細胞對抗低溫、缺氧與紫外線……等環境壓力的危害(註1)。癌細胞內熱休克蛋白的表現通常較高,腫瘤內的熱休克蛋白表現較高時癌症治療的效果較差,病人的壽命通常較短,因此有一群科學家致力於研究抑制癌細胞內的熱休克蛋活性來治療癌症。

近年來科學家更發現,當細胞外的熱休克蛋白與癌細胞的獨特抗原結合(註 2)後,能增強免疫細胞辨認、攻擊癌細胞的能力,因此也有科學家嘗試熱休克蛋白與癌細胞抗原的聚合體(HSP-Peptide Complex,HPC),用以活化癌症病患對抗腫瘤的免疫力。由病人自身腫瘤純化而來的 HPC 於第三期臨床試驗,已證實能喚醒多數受試者對抗癌細胞的免疫力(註 3)。

但從病人腫瘤純化 HPC 得到的產量較低且耗費的金錢與時間成本都較高,因此本次俄羅斯科學家使用基因重組技術,成功利用大腸桿菌大量生產熱休克蛋白。為了研究蛋白質確切的構造(註 4),科學家必須先將蛋白質「養」成晶體,之後再以 X 射線照射晶體,並由產生的 X 光繞射訊號計算出蛋白質的三度空間結構。

由於在微重力環境下養出的蛋白質結晶品質較好、尺寸更大,更適合後續 X 光繞射實驗,因此俄羅斯研究團隊將純化所得的熱休克蛋白送上太空,經過 6 個月「太空旅行」後,他們成功使蛋白質產生結晶,並將此晶體送至俄羅斯與日本分析。

俄羅斯宣稱已於小鼠身上測試以熱休克蛋白為主要成分藥物的功效,結果顯示對早期與晚期的黑色素細胞瘤皆有療效,且無明顯的副作用與毒性。他們預計本次研發的藥物將於 3~4 年後上市。

註 1:熱休克蛋白能幫助其他蛋白質維持正確的構造,防止蛋白在不同壓力下構造扭曲而失去正常功能,甚至聚集成危害細胞生存的團塊。
註 2:癌細胞常因基因突變所致,突變的基因會表現出正常細胞沒有的蛋白質(抗原)。這些異常的蛋白質有機會被健康的免疫系統辨別為外來物而活化免疫反應,並對表現此異常蛋白質的癌細胞發動攻擊予以消滅。
註 3:但只有少數受試者治療顯現療效。
註 4:每個蛋白質都是由 20 種不同的氨基酸排列組合而成的多胜肽聚合物,小則由 100 個胺基酸連接而成,大型的蛋白質甚至由數千個胺基酸構成。每一長條的多胜肽聚合物會依照胺基酸的特性摺疊成特有的三度空間結構,此特有的結構賦與蛋白質各自的功能與活性。

(首圖來源:shutterstock)