悉尼大学和日内瓦大学的研究人员开发出一种新型抗凝剂，其抗凝作用可“按需”快速停止。该研究成果可能带来新的外科和术后药物，以最大限度地降低严重出血的风险。
研究团队采用一种全新的方法发现了这种分子。这种抗凝剂将采采蝇(一种吸血昆虫)的一种短蛋白质分子(一种肽)与第二种合成肽结合在一起。两种肽之间的键可以根据需要断裂，从而为抗凝剂成分提供自己的开关。
这种新药研发方法有望彻底改变外科手术和血栓抑制领域的格局。它还可应用于免疫疗法等其他领域。
研究结果今日发表在《自然生物技术》杂志上。
除了外科手术应用外，抗凝治疗对于治疗多种疾病也必不可少，例如心脏病、中风和静脉血栓形成。然而，目前的治疗选择，例如肝素和华法林，存在重大缺点，包括需要定期监测血液凝固情况，以及过量用药时有严重出血的风险。
约15%因药物不良反应而紧急入院的病例是由于抗凝治疗并发症引起的，这凸显了开发新的、更安全、更有效的治疗方案的重要性。
化学学院的 Rich Payne 教授是 NHMRC 研究员领导研究员、ARC 肽和蛋白质科学创新卓越中心 ( CIPPS ) 副主任，也是该研究的共同作者。
他说：“令人兴奋的是，我们采用了一种全新的药物研发方法。我们开发的抗凝剂采用了所谓的超分子化学。这使得抑制凝血所需的两种活性分子能够自组装。
“这种结构还意味着我们可以使用一种解毒剂，它可以快速分解连接的分子，从而迅速停止活性组合和抗凝作用。
“这在药物研发领域是前所未有的。”
研究负责人、日内瓦大学有机化学系的 Nicolas Winssinger 教授表示：“这一成果超越了开发新型抗凝剂及其相关解毒剂的范畴。所提出的超分子方法非常灵活，可以轻松适应其他治疗目标。它在免疫治疗领域尤其有前景。”
外科手术的革命
这种新型抗凝剂可以为外科手术提供更可靠、更易于使用的选择。该领域常用的肝素是从猪肠中提取的不同长度的聚合物的混合物。由于存在严重出血副作用的风险，肝素在临床上的使用存在问题，并且在手术期间需要进行凝血测试。日内瓦和悉尼团队开发的新型合成抗凝剂可以帮助解决与肝素相关的纯度和可用性问题。
这项工作的突破之一在于使用肽核酸(PNA)连接两种分子，从而结合并阻断凝血酶的作用，凝血酶是一种产生构成我们血凝块的纤维蛋白的酶。
在这种情况下，采采蝇衍生的肽分子和含有酮苯并噻唑的合成肽作为“超分子”结合到凝血酶上的两个不同位点，通过形状类似于 DNA 的 PNA 双螺旋接头连接。
构成双螺旋的这两条肽链可以通过相对较弱的非共价键结合在一起，必要时可以断开。研究小组已经证明，通过引入正确匹配的游离肽链，可以分离两条凝血酶结合分子。两条游离肽链不再具有抗凝活性。这是该领域的一项重大创新。
采采蝇肽是在悉尼大学实验室开发的。悉尼大学还利用人类和小鼠血液样本以及小鼠体内实验来测试这种超分子抗凝剂的功效。
适用于免疫疗法
除了抗凝问题之外，这种激活和停用活性成分的超分子概念可能在免疫疗法领域，特别是 CAR-T 疗法中引起人们浓厚的兴趣。
尽管 CAR-T 疗法是近年来治疗某些癌症的重大进展之一，但其使用与免疫系统风暴的重大风险有关，这可能是致命的。使用可获得的解毒剂快速停用治疗的能力可能是提高 CART-T 疗法安全性和有效性的关键进展。
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