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在今天的《美國國家科學院院刊》中,來自密西西比大學、路易斯維爾大學和德克薩斯大學的研究人員描述了一種新的抗癌藥物,該藥物選擇性地與罕見的“左手”DNA結合並殺死多藥耐藥癌細胞。我們熟悉的DNA的沃森-克里克雙螺旋結構,稱為B-DNA,以右手方向纏繞。但是像螺絲一樣,螺旋可以向另一個方向纏繞:在特定條件下,DNA會採用左手形式,稱為Z-DNA。儘管人們對此非常感興趣,但人們對Z-DNA或其他不尋常的分子形式(包括三鏈和四鏈DNA)的生物學功能知之甚少。但研究人員確實知道,在細胞中,當DNA被轉錄時,會形成Z-DNA。
在這份最新報告中,作者透過37個艱苦的步驟合成了著名的抗癌藥物柔紅黴素的精確映象。通常,這種藥物與B-DNA結合,阻止DNA被複制。因此,它可以防止細胞不受控制地繁殖——這是癌症的根本原因。研究人員發現,即使Z-DNA不是B-DNA的完美映象,映象藥物仍然會特異性地與左手Z-DNA結合。此外,它還將B-DNA和Z-DNA的混合物轉化為純Z-DNA。
在一項初步研究中,研究人員隨後測試了這種新藥的毒性,並與一種相關的右手化合物多柔比星進行了比較,方法是將其施用於兩種不同的癌細胞系,一種對藥物敏感,另一種是多藥耐藥的。在敏感細胞上,新藥不如右手藥物有效,但在殺死耐藥細胞方面效果高出五倍。儘管他們不能確定,但研究人員因此懷疑其效力可能源於其與左手DNA結合的能力。與左手DNA結合的藥物最終是否會定義一類新的抗癌藥物還有待觀察,但它們無疑為研究細胞中的Z-DNA提供了一種工具。