美國西北大學團隊利用納米醫(yī)學新技術(shù),在癌癥治療領(lǐng)域取得突破性進展:通過重新設(shè)計一種常見化療藥物的分子結(jié)構(gòu),顯著提升了其溶解性、靶向性和療效,使其殺死癌細胞的能力提升達20000倍,同時大幅降低毒性。這項技術(shù)在動物試驗中清除了白血病細胞,為治療難治性癌癥帶來新希望。相關(guān)研究發(fā)表于最新一期《ACS 納米》雜志。
團隊聚焦于一種廣泛使用的化療藥物——5-氟尿嘧啶(5-Fu)。盡管該藥在多種癌癥治療中應用多年,但其臨床效果受制于兩大缺陷:一是水溶性極差,導致在體液中難以溶解,吸收率不足1%;二是缺乏靶向性,會無差別攻擊健康組織,引發(fā)嚴重副作用。
團隊另辟蹊徑,沒有改良藥物本身,而是改變其遞送方式。他們利用自主研發(fā)的“球形核酸”(SNA)技術(shù),從頭設(shè)計了一種新型納米藥物。SNA是一種球狀納米結(jié)構(gòu),其核心為微小顆粒,表面覆蓋著密集排列的DNA鏈。研究人員將5-Fu分子直接化學整合進這些DNA鏈中,使藥物成為納米結(jié)構(gòu)的一部分。
這種結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來了革命性變化。SNA能夠被細胞表面的“清道夫受體”迅速識別,尤其是骨髓細胞(包括AML癌細胞)會過度表達這類受體,因而更易主動吸收SNA。與傳統(tǒng)化療藥物被動擴散不同,SNA是被細胞“邀請”進入的。
一旦進入細胞內(nèi)部,細胞內(nèi)的酶會分解DNA外殼,精準釋放藥物,在癌細胞內(nèi)部實現(xiàn)“定點爆破”。這種機制不僅提高了藥物在靶細胞內(nèi)的濃度,也避免了對健康組織的傷害。
在急性髓性白血病的小鼠模型中,新療法展現(xiàn)出驚人效果:除殺死癌細胞能力巨幅提升外,藥物進入白血病細胞的效率比傳統(tǒng)5-Fu提高12.5倍;癌癥進展速度減緩59倍。尤為關(guān)鍵的是,實驗中未檢測到任何明顯副作用。
研究顯示,該療法幾乎清除了小鼠血液和脾臟中的白血病細胞,顯著延長了生存期。團隊認為,若該成果能成功轉(zhuǎn)化為人類療法,意味著更高效的化療、更高的緩解率和更低的毒性,真正實現(xiàn)癌癥治療的長期目標。下一步,團隊計劃在更大的動物模型中驗證該策略,隨后開展人體臨床試驗。
來源:科技日報