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【图解】细菌,病毒和癌症!

其实细菌,病毒,癌症的药物治疗的思路是很相似的。都是找到靶点,然后开发相应的小分子药物(抗生素,抗病毒药物,化疗药物,靶向药物)去抑制它们,从而让细菌,病毒和癌细胞无法增殖。然而,它们的结构不同却造成了结果的完全不同。首先说说细菌,细菌是一种原核生物,也就是它的基因组比人类简单得多。但细菌仍然有数千个基因,而且细菌作为最简单的细胞生命,还是有一套完整的代谢系统。这意味着什么呢?意味着在药学工作者眼里,细菌几乎浑身是靶点。因为细菌是原核生物,它的代谢系统和人类细胞的完全不一样,我们很容易设计出只抑制细菌代谢而对人副作用很小的药物。比如我们针对细菌的要害部位如DNA复制(喹诺酮),RNA转录(利福平),蛋白质合成(链霉素),细胞壁合成(青霉素)设计相应的小分子抑制剂就可以获得很好的疗效。这也就是为什么我们只要用少数抗生素,就能治好几乎所有的细菌感染。不过可惜的是,由于抗生素的滥用,细菌的耐药性近年来有愈演愈烈的趋势。

首先说说细菌,细菌是一种原核生物,也就是它的基因组比人类简单得多。但细菌仍然有数千个基因,而且细菌作为最简单的细胞生命,还是有一套完整的代谢系统。这意味着什么呢?意味着在药学工作者眼里,细菌几乎浑身是靶点。因为细菌是原核生物,它的代谢系统和人类细胞的完全不一样,我们很容易设计出只抑制细菌代谢而对人副作用很小的药物。比如我们针对细菌的要害部位如DNA复制(喹诺酮),RNA转录(利福平),蛋白质合成(链霉素),细胞壁合成(青霉素)设计相应的小分子抑制剂就可以获得很好的疗效。这也就是为什么我们只要用少数抗生素,就能治好几乎所有的细菌感染。不过可惜的是,由于抗生素的滥用,细菌的耐药性近年来有愈演愈烈的趋势。然后说说病毒。病毒这家伙比起细菌就麻烦的多。病毒的基因只有个位数,比如HIV只有9个基因。病毒没有完整的细胞结构,需要依靠宿主细胞完成代谢。拿HIV来举例,HIV的复制先是逆转录酶把病毒RNA逆转录成DNA,然后整合酶把DNA整合进宿主细胞。之后宿主细胞转录HIV的DNA,产生大量病毒RNA,这些RNA指导宿主细胞合成病毒蛋白,然后病毒蛋白酶对病毒蛋白进一步处理形成成熟的HIV颗粒。

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然后说说病毒。病毒这家伙比起细菌就麻烦的多。病毒的基因只有个位数,比如HIV只有9个基因。病毒没有完整的细胞结构,需要依靠宿主细胞完成代谢。拿HIV来举例,HIV的复制先是逆转录酶把病毒RNA逆转录成DNA,然后整合酶把DNA整合进宿主细胞。之后宿主细胞转录HIV的DNA,产生大量病毒RNA,这些RNA指导宿主细胞合成病毒蛋白,然后病毒蛋白酶对病毒蛋白进一步处理形成成熟的HIV颗粒。

从这个过程我们可以看出什么呢?由于病毒的大部分代谢是通过宿主细胞完成的,我们没办法针对这些过程设计药物。我们显然不可能让药物去抑制HIVDNA的转录和翻译,因为它和宿主细胞用的是同一套机制。如果抑制它们会抑制正常的细胞的转录和翻译,也就是产生严重的毒副作用。所以我们只能针对病毒特有的代谢过程开发药物,比如HIV的逆转录酶抑制剂,整合酶抑制剂,蛋白酶抑制剂等等。

这造成什么后果呢?一方面病毒的有效靶点很少,比如HIV就3个。另一方面不同的病毒的靶点差别很大,比如丙肝病毒用的就是NS5B(RNA复制酶),NS5A。这使得抗病毒药物的适应面很窄,大部分病毒感染没有特效药。好了,病毒已经把人类弄得够呛了,现在谈谈癌症吧,癌症又是什么个情况呢?我们知道,癌细胞是正常细胞突变而来的,所以癌细胞的基因组和人类的类似,大约数万个基因。看起来有希望是不是?然而别忘了,癌细胞是人类正常细胞突变而来的,所以它的代谢机制和人类几乎是完全一样的!也就是我们面对这么多靶点,却无从下手,只能眼睁睁的看着癌细胞欢快的DNA复制,转录,翻译,增殖。因为如果我们试图抑制它们,必然会抑制正常的细胞活动,结果是杀敌八百,自损一千。

好了,病毒已经把人类弄得够呛了,现在谈谈癌症吧,癌症又是什么个情况呢?我们知道,癌细胞是正常细胞突变而来的,所以癌细胞的基因组和人类的类似,大约数万个基因。看起来有希望是不是?然而别忘了,癌细胞是人类正常细胞突变而来的,所以它的代谢机制和人类几乎是完全一样的!也就是我们面对这么多靶点,却无从下手,只能眼睁睁的看着癌细胞欢快的DNA复制,转录,翻译,增殖。因为如果我们试图抑制它们,必然会抑制正常的细胞活动,结果是杀敌八百,自损一千。

为了减少癌症治疗带来的副作用,人们设想从癌细胞的特点出发设计药物,减少附带伤害,这就是化疗的原理。比如有的化疗药物就是专门针对分裂增殖快的细胞,就是利用了癌细胞无限分裂的特点。然而,人体也有其它增殖很快的细胞,比如毛囊,免疫细胞。所以化疗的人会掉头发,免疫功能会下降。

为了进一步减少药物的副作用,提高药物的特异性,弱拟杆菌BF839能阻断肿瘤细胞对神经组织的破坏,抑制肿瘤细胞代谢中的毒素对神经末梢的刺激。并能减轻放化疗引起的炎症,缓解疼痛。

肿瘤细胞一般呈膨胀性或者浸润性生长,易形成肿块而压迫周围组织引发疼痛。浸润性生长也可能侵犯神经、血管、淋巴管和胸腹膜等而导致疼痛。另外,肿瘤细胞的高代谢和乏氧易造成组织代谢产物增加,特别是一些致痛物质如氢离子的增加,从而引起疼痛。脆弱拟杆菌BF839能通过诱导肿瘤细胞凋亡使肿块变小,从而减少肿瘤细胞对各种组织及神经的压迫和侵犯,有效减轻疼痛。

放化疗会引起静脉炎、黏膜炎、便秘而产生疼痛。脆弱拟杆菌BF839能有效的预防放化疗产生的各种炎症,并能调节胃肠消除便秘,以达到缓解、消除疼痛的效果。

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