堆肥因将废物物尽其用而对环境有益，但出人意料的是，它也可能催生更有效的化疗。根据一项新的研究，堆肥中的细菌含有一种可用于改善药物递送的蛋白质。
《Angewandte Chemie International Edition》杂志上发表的一项最新研究详细介绍了一种有前景的蛋白质笼修饰方法，可用于运输药物。该方法已在体外测试中显示出成功，有望实现体内药物递送的增强，并减少化疗药物的副作用。
蛋白质的作用
蛋白质是我们身体最重要的组成部分之一，它们执行着维持我们生命和健康的一系列任务；主要在细胞内工作，驱动新陈代谢，支持免疫系统，并增强肌肉。氨基酸——蛋白质的构成单元——的变化决定了蛋白质如何发挥作用以及它的主要任务是什么。
“几乎所有在细胞内发生的事情，从构建保护性膜到产生能量，都需要蛋白质，”该研究的作者、悉尼大学合成生物学博士后研究员 Taylor Szyszka 在一份声明中说道。
有些蛋白质呈现为中空球状结构，称为蛋白质笼，它们充当保护性容器，将物质递送到细胞。这项新研究的重点是衣壳蛋白（encapsulins），这是一类蛋白质笼的亚群，它们能为货物提供额外的保护，免受威胁并防止其逸出。
阅读更多：简单的尿液样本有望实现早期前列腺癌诊断
包装蛋白质笼
参与该研究的研究人员找到了一种方法，可以解锁一种衣壳蛋白的潜力，这种衣壳蛋白最初于 2019 年在堆肥堆中的细菌中发现。通过将这种衣壳蛋白与另一种蛋白质融合，他们在结构组装前添加了药物分子。如果衣壳蛋白在添加货物之前就组装好了，它将无法容纳或运输药物。
研究人员用多柔比星（一种用于治疗各种癌症的化疗药物）填充了衣壳蛋白，这在体外（活体外）触发了结构的组装。
由于多柔比星是一种荧光药物，研究人员在装载衣壳蛋白后看到的荧光信号表明测试成功。
“这是第一次，”Szyszka 在新闻稿中说。“到目前为止，衣壳蛋白还无法有效地装载药物。以前，这只能通过将衣壳蛋白分开，用药物装载，然后重新组装来实现，这是一个混乱的过程，会损害衣壳蛋白的稳定性。”
改善化疗药物递送
这项研究结果为更精确地递送细胞毒性药物（常用于化疗以杀死癌细胞）带来了希望。使用这些药物的治疗通常会导致恶心、脱发和疲劳等副作用。改善药物在体内的正确靶向递送有助于减轻这些副作用。
虽然蛋白质笼主要被认为是癌症治疗的一种选择，但科学家们还发现了它们其他用途：它们可能用于调节免疫反应，治疗色素沉着障碍等皮肤病，以及通过眼睛递送疗法。
接下来，研究人员希望改进研究中使用的衣壳蛋白，使其能够靶向体内特定的目的地。例如，如果衣壳蛋白携带的是用于治疗肝病的药物，它应该能够靶向肝细胞。
“我们已经造出了车，现在我们需要学会如何驾驶它，”Szyszka 在新闻稿中总结道。
本文不提供医疗建议，仅供参考。
阅读更多：肠道微生物组可能有助于我们的身体对抗癌症
文章来源
我们的Discovermagazine.com作家在文章中采用同行评审研究和高质量来源，我们的编辑会审阅科学准确性和编辑标准。请查看本文使用的以下来源
Angewandte Chemie International Edition。衣壳蛋白笼的高保真体外包装多种合成货物
NIH。多柔比星
Nature。工程化蛋白质纳米笼作为生物医学应用载体
