药物如何精准命中癌细胞？

文/陈根

由于癌症在基因水平上的千变万化,至今,我们用于治疗癌症的药物和手段仍非常有限。事实上,除了免疫治疗,放疗和化疗依旧是对抗癌症最有效的方法。

不幸的是,放疗和化疗都有一个致命的缺点,即没有特异选择性。辐射和化学物质会破坏并杀死整个身体的健康细胞,导致一系列不必要的健康副作用,如疲劳,恶心和脱发。

于是,获得对向特定疾病部位递送治疗剂的控制就显得非常重要,特别是当使用细胞毒性药物(例如化学治疗剂)时,可以将“患病”靶细胞与周围健康组织区分开的控制。

基于此,许多科学家的研究转向如何使癌症治疗更像地雷的被动触发形式,而不是主动发起攻击。在新的研究中,慕尼黑工业大学(TUM)和KTH皇家理工学院的研究人员开发了一种包装药物的方法,使它们只会在需要的地方释放。

实现这种方法的主要成分是粘蛋白,这是一种在人体内以粘液形式存在的蛋白质。它是用合成的DNA链固定在一起的,并加入甘油以防止粘蛋白颗粒溶解,并使它们围绕活性成分——药物本身折叠起来。一旦他们黏着在一起,DNA链不会让捆绑解开,直到它们遇到正确的“钥匙”,即一个特定的microRNA分子。

在这种情况下,该团队选择了只在癌症中发现的microRNA。同时,为了使用microRNA作为钥匙,研究人员通过精心设计稳定其药物载体颗粒的合成DNA链来相应地修改锁。

这些microRNA链与DNA结合,可打破将包裹固定在一起的纽带,从而释放出药物。虽然很多细胞都会接受这些包裹,但该团队表示,只有患病的细胞才能触发药物的释放。

此外,这项研究证明了在某些癌症类型的初始阶段过表达的内源性标志物(例如,特定的miRNA序列)如何可以用作自主启动细胞内药物释放的刺激物并且仅在存在该病理生理学标志物的细胞中使用。这为开发精确控制的递送机制来促进针对这些疾病的位点特异性治疗提供了希望。

当然,新机制的临床应用尚未经过测试;首先需要使用更复杂的肿瘤模型系统进行额外的实验室研究。研究人员还计划调查进一步修改这种机制释放活性剂,以改善现有的癌症治疗。

该研究发表在《ACS Nano》杂志上。