化学家设计了微型生态系统来测试药物的功能

斯克里普斯研究人员通过使用液滴大小的“微型生态系统”来快速查看分子是否可以充当潜在的治疗剂，从而解决了化学和药物开发中的一个主要问题。

正如他们在《美国国家科学院院刊》上所报道的那样，这种新方法将使研究人员同时测试候选药物如何结合其细胞靶标并改变细胞功能，从而节省关键时间和资金。斯克里普斯研究公司的科学家使用该技术评估了抗体(Y形免疫系统蛋白)的治疗潜力，这是许多药物发现研究的重点。

斯克里普斯研究公司加利福尼亚校区博士后研究员，新研究的第一作者郑天清博士说：“通过减少评估候选药物所需的步骤，这可以节省大量的药物开发时间。”

这项研究以研究资深作者Richard Lerner医学博士，Scripps Research免疫化学教授Lita Annenberg Hazen领导的30年研究为基础，以利用抗体噬菌体展示技术，科学家可以利用这项技术来标记和测试抗体的能力与生物靶标结合。抗体噬菌体展示技术推动了药物的发展，从癌症药物到轰轰烈烈的治疗性Humira。

但是使用这种方法的科学家仍然面临瓶颈：在与疾病靶标具有结合亲和力的大量抗体中，可能只有少数具有正确生物学功能的抗体。测试这些抗体的功能会增加药物发现过程的时间和费用。

新的小型生态系统方法会同时测试亲和力和功能。微型生态系统被容纳在一个皮升大小或一万亿分之一升的液滴中。在这些狭窄的地方，研究人员将哺乳动物细胞和大肠杆菌细菌聚集在一起。细菌产生噬菌体，用作抗体候选药物的载体。噬菌体表面上的这些抗体可以与同一微型生态系统中的哺乳动物细胞相互作用。

郑说：“在小型生态系统中，哺乳动物和细菌细胞的共同培养使直接选择具有噬菌体展示功能的抗体成为可能。”

如果适当地被抗体靶向，则液滴中的哺乳动物细胞被工程化以表达荧光蛋白。这意味着科学家只需一步即可测试抗体的亲和力和功能，从而有可能使发现药物的时间和成本效益更高。

为了测试他们的新系统，研究人员迅速用哺乳动物细胞和细菌生成了数百万个微型生态系统，这些微生物和细菌会产生噬菌体束缚的抗体。他们测试了针对真正生物靶标的这些抗体：脑细胞上的一种受体，称为TrkB。

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