单细胞新药研发导论||耐药无
男,
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生信技能树核心成员,单细胞天地特约撰稿人,简书创作者,单细胞数据科学家。
❝将单细胞研究的基本思路与新药研发的成熟管线结合起来。
❞
早在1925年,细胞生物学研究的先行者E.B.Wilson便在他不朽的著作《细胞的发育与遗传》中指出:每一个生物学问题的关键最终必然从细胞中去寻求。随着大量的药物被开发和服用,特别是抗生素和靶向治疗的推广,人们发现微生物和肿瘤细胞会产生耐药性。一方面我们希望开发出一款可以包治百病的药物(新药开发的中的统一场论),另一方面耐药的出现又不时为这个梦想泼一波冷水。
当我们归纳人体耐药的机制,不难发现,每一个子项背后都可以在细胞水平找到其细胞生物学基础:
利用单细胞技术打开人体屏障,有助于我们理解药代动力学和药效发挥机制。同时,不同剂量药物的暴露作用靶点的细胞或微生物也有不同的反应。对细胞来说,耐药极像自然选择的过程:有利的个体差异和变异的保存,以及那些有害变异的毁灭(耐药的保存,不耐药的毁灭)。通过海量单细胞技术,我们可以更清楚地看到药物的这种选择机制,并可以找到相关耐药的细胞亚群(类型和状态)以及耐药基因或通路(Drug-resistant genes/pathway)
自2017年,海量单细胞技术广泛应用以来,已经有不少探讨利用单细胞技术解析肿瘤耐药机制。如2021年3月的一篇NC,在单细胞分辨率下观察NSCLC细胞群体内药物耐受状态(细胞亚群),寻找预后和治疗分子靶标(biomarker)。同样是在不同用药条件下来寻找相关的细胞和基因。
随着生物技术的进步,在21世纪癌症很可能会成成为一种慢性病,这就意味着像糖尿病一样需要长期定期服药,耐药的出现是我们把癌症改善成一种慢性病的障碍之一。耐药意味着,一款药不能长期服用。当我们在单细胞水平上解锁了癌细胞的耐药性之后,为癌症联合治疗提供直接的线索。在这里我们看到药靶与耐药的潜在联系:
药靶是我们寻找的可以激活或抑制的细胞表型(酶、G蛋白偶联受体、离子通道、转运蛋白等) 耐药是细胞接触药物之后表现出来的表型(耐A药的表型有可能是B药的靶点)
单细胞技术有助于我们找到这么一个亚群:它带着潜在的靶点或者带着耐药的能力。