我们可以针对癌症的“超级控制器”吗?

英国癌症研究中心最近出来了找出目前需要克服的主要挑战,以战胜癌症。他们提出了七个需要克服的挑战,在这个博客中,最初发表于他们的网站,他们专注于第六:超级控制器。

研究人员已经知道如何从理论上治愈相当一部分人类癌症。问题在于如何去做。

这个挑战的核心在于一种叫做我的C.以与指挥引导管弦乐队的所有各个部位在和谐共同努力的方式相同的方式,Myc协调了细胞内许多不同基因的行为,以保持顺利运行。

从控制细胞分裂和生长,到指示有缺陷的细胞死亡,MYC已经与广泛的基本生物学过程联系在一起——这是我们已经深入写过的这篇文章.毫无疑问,对于这样一个“超级控制者”来说,MYC的缺陷与许多不同类型的癌症有关。

研究人员早就知道,有缺陷的、过度活跃的MYC版本会导致细胞分裂失去控制——就像一个指挥把管弦乐队推向混乱、疯狂的高潮——最终导致癌症。

事实上,过度活跃的Myc在各种肿瘤中发现最多七个,来自积极的肺癌儿童期脑瘤.因此,世界各地的研究人员都投入了大量的精力试图关掉它。

不幸的是,关闭Myc正在转出一个非常复杂的拼图。这就是为什么我们已经确定解决它的挑战。

切换MYC

myc(紫色线圈)与DNA结合。
myc(紫色线圈)与DNA结合。
Wikimedia Commons.

虽然研究人员自20世纪80年代以来已经了解了Myc,但它在细胞内部做了这么多不同的事情意味着它往往被忽视为癌症药物的目标。

当然,有观点认为,在不破坏MYC参与的所有其他重要过程的情况下,攻击MYC并阻止癌细胞分裂是不可能的?

但在过去五年左右的时间里,剑桥大学一个由英国癌症研究中心资助的研究团队证明,所有人都错了。

使用基因工程技术,他们创造了鼠标,其Myc基因可以在整个身体上专门关闭。当这些动物开发肺癌时,关闭Myc完全杀死了癌细胞

重要的是,这种治疗只引起了轻微的、可逆的副作用,这表明暂时阻断身体其他部位的MYC的影响——这是一种药物可能会发生的情况——可能没有最初认为的那么严重。

这些显著的结果重新点燃了人们将MYC作为潜在癌症治疗靶点的兴趣。但是剑桥研究小组使用的系统依赖于复杂的基因工程——这在技术上和伦理上都不可能在人类身上实现——他们正在寻找能够阻止MYC的药物。

但它不是一项简单的任务,因为我们的首席科学家NIC琼斯教授告诉我们:“所有证据都表明Myc是一个很好的目标,并且已经努力制定毒品来阻止它。但到目前为止,那些努力失败了,它将采取完全不同的思考方式来实现它。“

了解这种失败的原因解释了为什么定位Myc是如此宏大挑战。

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吸毒不申请的

大多数“智能”药物的目标,例如曲妥珠单抗(赫赛汀)vemurafenib (Zelboraf),通常是在癌细胞上或内部发现的信号传导分子。这些往往具有非常明确的形状和结构,具有整齐的生物学“口袋”,可以将药物插入到锁定中。

MYC是一个非常不同的怪兽。这是一种蛋白质,叫做转录因子负责坐在基因旁边的特殊DNA片段上,并将它们启动。要做到这一点,它需要非常灵活,与另一个因素合作最大限度(或一系列其他伴侣蛋白质中的一种),并将其成型为右侧形状,无论需要在哪里嵌入DNA的双螺旋中。

格拉斯哥Beatson研究所的药物发现项目负责人Martin Drysdale博士将MYC描述为“就像一根无序的意大利面条——它没有固定的形状,直到你把它连接到MAX或其他伙伴上。”总是有这种感觉,靶向像MYC这样的转录因子是困难的,因为人们在过去试图找到东西,但非常不成功。

“从生物学的角度来看,这可以归结为它们如何工作的复杂性,但也缺乏关于它们形状的信息,以及药物可能如何与它们相互作用。”

What’s clear after several frustrating years is that our methods of finding cancer drugs – either trying to design a molecule to slot into a pocket in a target, or looking at thousands of different chemicals to find ones that fit – simply aren’t working for MYC.

是时候提出一些全新的想法了。

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需要新鲜的思想家

nic-jones“就MYC大挑战而言,我们真正寻找的是药物发现方面的创新,”琼斯教授解释说。“人们走到一起——这些人不一定在MYC上工作,但他们对药物发现总体感兴趣,并考虑如何开发针对传统方法难以靶向的蛋白质的药物。

以前没有人能做到这一点。如果成功了,那将是革命性的


NIC Jones教授

“如果我们有一个联盟进来说,‘我们要研究一个小型化学品的‘图书馆’,好吧,那是不会成功的,因为它已经完成了,它没有工作。它必须是不同的,必须是新的。”

有一些有趣的方法可能有效。例如,Drysdale正在寻找针对类似于“不可驾拉的”目标的药物拉斯,寻找坚持它的化学品的微小碎片。可以为MYC进行类似的策略工作吗?

生物分子,如抗体——免疫细胞产生的高度特异性的目标捕捉分子——可能也很有趣。当我们请在这篇文章中解释关于我们在剑桥的新实验室,研究人员正在“钓鱼”抗体识别流氓分子参与驱动癌症,希望找到未来的治疗方法。所以也许和MYC一起去钓鱼是个好主意。

而Myc也不是主要目标。针对Myc的分子伴侣或细胞过程和途径的组分可能有益处,它参与其中,无论是常规药物,抗体还是完全新的方法。

更重要的是,根据琼斯的说法,解决未来癌症患者的吸毒问题可能会收获更广泛的益处。“我们选择了Myc的原因有很好的原因,但我们希望我们能够刺激可能适用于其他不可驾命的分子的想法。”

他确信,瞄准MYC是一项艰巨但可实现的任务,这使得它非常适合于Grand Challenge。“我认为,它的简单、清晰和在合理的时间框架内造福患者的潜力,使它成为一个非常有吸引力的挑战。

“有些人可能会认为是因为这是一个如此特定的问题,这并不是那么大。但没有人能够这样做。

“如果成功了,那将是一场变革。”


病人的角度

我是爱丁堡大的一部分,它是一个巨大的经验,参与寻找需要回答的问题。互动和聚在一起的想法是惊人的,很明显,来自不同学科的许多研究人员之前没有过接触,这是一种新的工作方式。我远离感觉热情的活动,并申请成为患者咨询小组的一部分。

虽然我从未参加过临床试验,但由于2004年患有乳腺癌的诊断,我已经实现了研究在确定我收到的治疗方面的研究。参与盛大挑战是我回馈的方式,帮助改善对他人的预防,诊断和治疗。“

- 玛格丽特,大挑战患者面板的成员


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