新型納米凝膠能阻斷癌細胞耐藥基因
對化療法治療癌癥有重要意義
科技日報北京4月23日電 （記者 常麗君）在癌癥初期，化療通常能縮小腫瘤，但如果癌細胞產(chǎn)生了耐藥性，腫瘤還會(huì )再次長(cháng)大。最近，美國麻省理工學(xué)院開(kāi)發(fā)出一種新型納米凝膠，能幫助阻斷造成耐藥性的基因，然后再次進(jìn)行化療，攻擊那些已被“解除武裝”的腫瘤。相關(guān)論文發(fā)表在近期美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上。
據物理學(xué)家組織網(wǎng)日前報道，這種材料由嵌在水凝膠中的金納米粒子構成，金納米粒子外面涂有一層DNA鏈，其序列與MRP1信使RNA（mRNA）的序列互補，mRNA負責把DNA指令傳遞到其他細胞。凝膠可以注射或植入腫瘤，植入后會(huì )覆蓋在腫瘤細胞外。這種局部注入的方式會(huì )保護粒子不被分解，還能長(cháng)期緩釋藥物。
MRP1基因是諸多能幫腫瘤細胞對化療藥物產(chǎn)生耐藥性的基因之一。MRP1編碼蛋白就像個(gè)泵一樣，從腫瘤細胞中清除抗癌藥，使之無(wú)法發(fā)揮效力。這種“泵”對多種藥均有效，包括常用的抗癌藥阿霉素，但對5-氟尿嘧啶是無(wú)效的。
研究人員把納米粒子外面的DNA鏈稱(chēng)為“納米信標”，它們折疊成一種像發(fā)卷似的結構。在癌細胞中，當DNA遇到了與其匹配的mRNA序列時(shí)，會(huì )阻止它產(chǎn)生更多的MRP1蛋白分子，同時(shí)折疊的DNA鏈打開(kāi)，釋放出其中的5-氟尿嘧啶。當MRP1蛋白不再產(chǎn)生時(shí)，藥物就會(huì )攻擊腫瘤細胞的DNA。
“在癌癥治療中，耐藥性是一個(gè)巨大障礙，也是化療在許多情況下效果不好的原因?！闭撐牡谝蛔髡?、MIT醫學(xué)工程與科學(xué)學(xué)院（IMES）博士后喬·康德說(shuō)，“當我們使基因沉默后，細胞就失去耐藥性，此時(shí)釋放出藥物就能再次發(fā)揮功效?！?br> 研究人員在人乳腺腫瘤的小鼠身上進(jìn)行實(shí)驗，用納米凝膠來(lái)阻斷多藥耐藥蛋白MRP1基因，能使MRP1基因沉默長(cháng)達兩周，并持續釋放化療藥物5-氟尿嘧啶，使腫瘤縮小了90%。
在感知MRP1蛋白和釋放5-氟尿嘧啶時(shí)，這種材料會(huì )發(fā)出不同波長(cháng)的熒光，讓研究人員能看到細胞內部發(fā)生了什么。所以它還能用于診斷，如探測腫瘤細胞中特定的癌癥相關(guān)基因是否被激活。
研究人員指出，這種方法還可用于釋放任意種類(lèi)的藥物，或用于阻斷任何癌癥相關(guān)基因?！澳憧梢悦闇嗜魏位驑擞泚?lái)釋放藥物，不一定和耐藥性路徑相關(guān)。這是一種通用的雙重治療平臺?！?br> 論文高級作者、IMES研究員兼哈佛大學(xué)副教授娜塔莉·阿蒂斯說(shuō)。目前，他們正用此方法來(lái)使刺激胃部腫瘤轉移到肺部的基因沉默。
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