光控藥物：精準治療的新突破

瑞士日內瓦大學（UNIGE）的科學家們開發出一種革命性工具，利用光線精確控制藥物的活性，確保藥物僅在需要的地方發揮作用。這項技術不僅能提升治療效果，還能大幅減少副作用，為醫學研究與臨床應用帶來全新可能。

在醫學治療中，藥物必須在正確的時間和地點發揮作用，才能達到最佳療效並降低副作用。然而，這一目標至今仍難以實現。UNIGE的生物學家與化學家團隊成功開發出一套系統，僅需幾秒鐘的光脈衝便能啟用特定分子。這項技術已應用於細胞分裂的關鍵蛋白質上，未來可擴充套件至其他分子，並有望在皮膚癌等疾病的治療中發揮重要作用。相關研究成果已發表於《自然通訊》（Nature Communications）期刊。

傳統藥物進入人體後，往往會影響全身器官，而非僅針對目標部位。這種缺乏精準度的情況可能導致兩種風險：一是藥物無法有效到達目標部位，降低治療效果；二是可能引發嚴重副作用。僅在瑞士，每年就有數千人因藥物副作用而受苦。UNIGE的這項新技術則能透過光線控制分子活性，使藥物僅在需要的地方被啟用，從而解決這一難題。

「我們的想法很簡單：在特定位置精確啟用藥物。但將這一概念轉化為現實卻極為複雜。」UNIGE醫學院細胞生理學與代謝學系教授Monica Gotta表示。她與科學院有機化學系教授Nicolas Winssinger共同主導了這項研究。研究團隊希望透過抑制細胞分裂中的Plk1蛋白，進一步瞭解其在生物體發育中的功能。

結合化學與生物學的專業知識，科學家們成功改造了Plk1抑制劑分子，使其能被光脈衝啟用。「經過複雜的過程，我們用香豆素衍生物（一種天然存在於某些植物中的化合物）封閉了抑制劑的活性位點。隨後，只需一個簡單的光脈衝便能移除香豆素，從而啟用抑制劑。」該研究的第一作者、Gotta教授與Winssinger實驗室的博士後研究員Victoria von Glasenapp解釋道。

然而，如何將抑制劑精確定位於目標部位仍是一大挑戰。「我們對抑制劑進行了改造，使其能透過分子錨固定在目標細胞中，而這個錨僅能被光線釋放。」Winssinger教授補充道。這項技術使研究團隊能利用同一光脈衝啟用並固定抑制劑，從而精確抑制Plk1蛋白，阻止細胞分裂。

UNIGE的這套系統能夠透過光線在活體生物中控制分子的活性，並可應用於多種分子，實現藥物的精準啟用。未來，僅需簡單的雷射便能啟用特定部位的治療，同時保護周圍健康組織，大幅降低副作用。「我們希望這項工具能被廣泛應用，進一步瞭解生物體的運作機制，並在長期發展中開發出針對特定部位的治療方法。」Monica Gotta總結道。

參考文獻：Victoria von Glasenapp, Ana C. Almeida, Dalu Chang, Ivana Gasic, Nicolas Winssinger, Monica Gotta. (2025). Spatio-temporal control of mitosis using light via a Plk1 inhibitor caged for activity and cellular permeability. Nature Communications. DOI: 10.1038/s41467-025-56746-5