在心脏手术或肾透析过程中,血液被暂时引出体外,此时需要使用抗凝血药物以防止血液凝固。然而,当血液重新输回体内后,如果不能在伤口部位正常凝血,可能导致大出血。传统的抗凝血药物通常缺乏可逆的“开关”,难以满足这种需求。目前常用的肝素虽然具有快速起效的“开关”,但可能引起过敏反应。德国科学家设计的一种新型抗凝血药物成功解决了这一问题。
据《新科学家》杂志网站报道,这种抗凝血药物由德国波恩大学的研究人员开发,被称为“寡核苷酸配基”,由15个核苷酸组成。它通过阻碍凝血酶(一种参与凝血反应的关键酶)的活性,从而防止血液凝固。
为了给寡核苷酸配基装上“开关”,研究人员在其分子的一端连接了4个额外的人造核苷酸。其中包含一个变形核苷酸,该核苷酸在特定波长的光照射下会发生构象变化。研究表明,在没有光照的情况下,变形核苷酸保持原有形态,寡核苷酸配基的抗凝血作用不受影响。但当光源开启时,变形核苷酸诱导寡核苷酸配基分子首尾相连,形成发夹结构,从而使其失去抗凝血功能。
利用这种光控“开关”,即使寡核苷酸配基已经与凝血酶结合,也可以在数秒内被关闭,迅速终止抗凝血作用。研究人员认为,这种感光人造核苷酸“开关”还可应用于其他核苷酸药物分子,例如用于基因调控的药物,从而增强这些药物的可控性和疗效。