2022-10-06 16:45

诺贝尔奖得主的巧妙化学方法有望在癌症治疗上取得突破

Nobel winner’s ingenious chemistry could lead to cancer breakthroughs

华盛顿,10月6日——“各种疯狂的事情”是2022年诺贝尔奖得主卡罗琳·贝尔托齐描述她一生的工作的方式。在细胞和人体内进行化学实验

1997年,当斯坦福大学教授开始她的研究时,她的目标只是观察癌细胞表面某些分子的进化。

如今,多亏了她的发现,至少有两家公司——包括她共同创立的一家公司——正在开发创新的癌症治疗方法。

她的发现带来的大量应用令人印象深刻:以极高的精确度提供治疗,更好地理解药物在体内的作用,观察某些细菌,等等。

“我甚至无法一一列举。绝大多数的申请我都没有预见到,”她在接受法新社采访时表示。

周三,诺贝尔奖委员会认可了Bertozzi的开创性进展,使她成为第八位获得诺贝尔化学奖的女性,年仅55岁。

乐高块

当她在哈佛大学学习医学预科课程时,她发现自己对有机化学很感兴趣,她的旅程由此开始。

这门学科是出了名的难,很多人说难到极点,但她感谢一位“了不起的教授”,已故的大卫·埃文斯,将这门学科带入了生活,并改变了她的人生轨迹。

“我说,忘掉医学院的事吧。我要成为一名化学家,”贝尔托齐说。他的姐姐是一名应用数学教授,父亲是一名退休的物理学教授。

完成博士后学位并加入加州大学伯克利分校(UC Berkeley)后,她想更深入地研究聚糖:位于细胞表面的复杂碳水化合物或糖,当细胞癌变时,它们会“经历结构变化”。

当时,“还没有像显微镜那样的工具来成像糖,”她说。

她有一个想法,需要两种化学物质完美地结合在一起,就像乐高积木一样。

第一个乐高通过糖被喂给细胞。细胞将其代谢,并将其放置在聚糖的顶端。第二件乐高积木是一种荧光分子,被注射到体内。

两块乐高积木合在一起,瞧:隐藏的聚糖在显微镜下显露了自己。

这项技术的灵感来自于丹麦的莫滕·梅尔达尔和美国的巴里·夏普勒斯——贝尔托齐的共同获奖者——独立开发的“点击化学”。但他们的发现依赖于使用铜作为催化剂,而铜对人体是有毒的。

贝尔托齐的一大飞跃是在没有铜的情况下实现了同类型的超高效反应。

另一个妙招是:在不破坏身体其他过程的情况下实现这一切。

“它的美妙之处在于,你可以把两个乐高积木按在一起,即使它们周围有数百万其他非常相似的塑料玩具,”她解释说。

她创造了“生物正交化学”这个术语,意思是一种不干扰其他生化过程的反应。完善这项技术花了10年时间。

“科学”的循环

研究人员现在正在利用这些突破开发癌症治疗方法。

癌细胞上的聚糖“能够将癌细胞从免疫系统中隐藏起来——所以你的身体无法对抗它,也看不到它,”她解释道。

利用生物正交化学,“我们制造了一种新型药物,它的作用基本上就像割草机,”Bertozzi说。

她笑着说,第一个乐高连接到癌细胞表面,第二个乐高连接到癌细胞表面,它配备了一种酶,可以“像割草一样割掉糖,割草后糖就掉了。”

该药物目前正处于临床试验的早期阶段。

另一家公司正在寻求使用生物正交化学来更好地靶向癌症治疗。第一块乐高积木被注射到肿瘤中,然后第二个携带药物的乐高积木附着在肿瘤上,只对目标起作用。

她说:“这使得肿瘤学家能够治疗肿瘤并杀死肿瘤,而不用让病人的整个身体暴露在有毒化学物质中。”

“未来有望对人类健康产生影响,”Bertozzi说。“但决定这一点的人比我自己更大,是加入我实验室的学生和博士后。”

今天早上,成百上千的人,包括现任的和前任的,向她的邮箱发送了祝贺的邮件。

她补充说:“这确实是科学的循环——它被指导,然后被指导。”而且“指导学生给了你一个扩大你的科学影响的机会。”法新社