一个国际小组在大流行期间合成，评估一种有希望的治疗方法
鹿蹄草是一种林地植物，原产于欧洲。它产生2-甲基-1,4-苯醌，一种有望用于治疗的分子，但它的产量并不多。达娜·拉什利表示，这是一种普遍现象。
她解释说：“通常，这些自然产生的最有趣的分子被称为天然产物，它们只能作为次级代谢物产生，这意味着植物可以产生一个看起来非常有趣的有机结构，但它只产生很少的一部分。”“所以我们真的没有足够的能力进行所有的生物学测试，看看这种分子是否可以作为一种疾病的治疗方法。”
Lashley是William & 玛丽公司的化学家，他是一个国际团队的成员，该团队发现了一种在佳博体育中轻松合成2-甲基-1,4-苯醌和一系列衍生物的方法，并随后对这些分子进行了一系列生物学测试。该团队包括两名威廉玛丽学院的本科生，21岁的秦仪涵和19岁的韩振宇。
韩现在是西北大学的博士生，是一篇文章的主要作者，该文章发表在欧洲同行评审期刊ChemMedChem上，题为“基于1,4-苯醌的天然产物作为线粒体复合物1底物和底物抑制剂的简明合成”。
拉什利得到了威廉与玛丽学院里夫斯国际研究中心的教员奖学金，与德国的一些研究人员合作。
“我们的想法是，我们在威廉与玛丽学院合成这些分子，然后我和学生们把它们带到德国，”她说。“所以，学生和我都可以在那里学习做生物测试。”
新冠肺炎大流行终止了拉什利和两名本科生前往德国的计划。然而，他们有一个B计划：继续在威廉和玛丽佳博体育进行合成工作，然后将他们生产的产品运送给他们的德国合作者进行测试。
她说，我们的目标不仅仅是弄清楚如何合成这种分子，而是找到一种只需几步就能有效合成这种分子的方法：这些分子必须大规模生产才能发挥作用。经过几个月的工作，Lashley， Qin和Han能够向德国佳博体育发送比普通的，旧的，容易合成的2-甲基-1,4-苯醌更多的东西。
“我们能够合成一堆化合物，”Lashley说。“首先是天然产品，然后我们开始对侧链进行一些修改。”
她说，该小组正在寻求一种被称为基于底物的抑制剂设计的生化策略。目标是一种被称为线粒体复合体I的蛋白质，它在细胞呼吸和细胞能量货币ATP的产生中起着重要作用。当复合体I被抑制时，细胞将无法获得能量，不能生长。这对不断分裂和生长的癌细胞尤其有害。专注于2-甲基-1,4-苯醌的侧链——例如用两个苯环取代甲基——他们提出了一系列有希望的变体。
侧链工程的目标是生产出具有更好IC50值的原始天然产物的版本。Lashley解释说，IC50值是衡量分子作为抑制剂的价值，在这种情况下，是线粒体复合体I的抑制剂，因此，可能是癌细胞生长的抑制剂。她补充说，IC50值越低，抑制剂越好。
威廉玛丽大学的研究人员将他们的修饰分子小组送到大西洋彼岸，让他们的德国合作者在体外对多种实体肿瘤细胞系进行测试。这些细胞系包括宫颈癌、肝癌、乳腺癌和前列腺癌。
新的合成物与两种众所周知的化合物进行了测试，其中包括fda批准的广泛临床使用的抗癌药物阿霉素。William & 玛丽中表现最好的是一个被团队标记为1i的变体。在一项关于乳腺癌细胞生长的测试中，阿霉素的IC50值为1.6微摩尔，而威廉玛丽公司的产品1i的IC50值为2.9微摩尔。记住：IC50指数越低越好。
“老实说，这是相当可比的，”拉什利说。“现在，如果我们能进入纳摩尔范围……嘿，那太棒了！”但是，我们为自己感到非常自豪，因为它接近阿霉素。”
研究和合成将继续对有前途的一组化合物。新的本科生加入了佳博体育。拉什利并没有放弃德国——她的Reves奖学金延长了一年。
“所以我明年还可以用这笔钱。如果疫情形势好转，那么我将带一些学生和我一起做后续项目。”