科学家将啤酒酵母转化为生产智能药物的微型工厂

研究人员团队将普通酵母转化为微型发光药物工厂,在创纪录时间内创建并测试了数十亿种肽基化合物。这项绿色技术突破有望加速开发更安全精准的药物,重塑制药业未来。

大环肽是极具前景的药物,因其兼具精准靶向性、稳定性和安全性,与传统药物相比副作用更少。然而,发现和测试这些肽的传统方法通常复杂难控、速度缓慢且对环境不友好。

为突破这些限制,研究人员改造了普通酿酒酵母细胞,使其能分别产生不同的大环肽。每个酵母细胞如同微型工厂,在产生目标化合物时会发出荧光,让科学家能快速识别有潜力的肽链。团队运用先进的基于荧光的检测技术,仅用数小时就筛选了数十亿个此类微型工厂,该过程比现有方法显著更快且更环保。

通讯作者、威尼斯大学分子科学与纳米系统系博士后研究员Sara Linciano阐释:"我们改造酵母细胞使其成为'微型工厂',在生产特定化合物时显现荧光。这让我们能快速高效地分析一亿种不同肽链。"

研究共同负责人Ylenia Mazzocato强调该方法的可持续性:"通过利用酵母的天然机制,我们生产的肽分子具备生物相容性和可降解性,对健康和环境安全无害,是真正的'绿色制药法'。"

团队还阐明这些肽如何精准结合靶标。参与结构分析的Zhanna Romanyuk表示:"通过X射线晶体学,我们证实了这些肽卓越的结合特性,验证了其精准性和效力。"

该新方法为药物研发带来重大突破,尤其适用于传统药物难以应对的复杂靶标。副教授兼研究协调员Alessandro Angelini强调:"我们正在突破技术边界,创造能向特定细胞递送先进疗法的大环肽,这或将彻底革新治疗方式。此举有望极大惠及患者健康,并产生重大科学及经济影响。"

本研究隶属欧盟"下一代欧盟"计划资助的国家复苏与韧性计划(PNRR),由威尼斯大学、京都工艺纤维大学、中国科学院、帕多瓦大学及洛桑联邦理工学院的多学科团队共同完成,涵盖化学、生物物理、生物化学及计算科学领域专家。

威尼斯大学已就该技术申请专利,近期被初创企业Arzanya S.r.l.收购。Angelini总结道:"目睹我们的技术获得国际认可令我自豪。希望Arzanya S.r.l.能为意大利杰出的青年研究者提供机会,让他们无需远赴异国就能在此追寻科研热忱。"