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趨磁球菌“生物導(dǎo)彈”可精準(zhǔn)鎖定攻擊癌細(xì)胞

佚名 2024-06-05 14:54:18

2016-08-25 訊近日，自然雜志報(bào)道

，蒙特利爾理工學(xué)院和麥克吉爾大學(xué)的研究人員在癌癥治療領(lǐng)域取得了新突破
。利用一種特殊的生物細(xì)菌作為載藥體
，可精確的鎖定癌細(xì)胞并投遞藥物
，大大減少了用藥量和副作用
。

載藥的“生物導(dǎo)彈”正在進(jìn)攻癌細(xì)胞

傳統(tǒng)化療有很大的局限性

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；熕幬锞哂懈叨拘?div id="d48novz" class="flower left">
，可以殺死快速增長(zhǎng)的癌細(xì)胞。但不幸的是
，藥物沒(méi)有針對(duì)性，往往在殺死癌細(xì)胞的同時(shí)也會(huì)殺死一部分正常的人體細(xì)胞
，對(duì)人體造成傷害
，有很強(qiáng)的副作用。

能不能有一種方法

，只殺死癌細(xì)胞而保留人體正常的細(xì)胞呢?人們把目光投向了靶向治療。靶向治療是在細(xì)胞分子水平上
，針對(duì)已經(jīng)明確的致癌位點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)相應(yīng)的治療藥物，藥物進(jìn)入體內(nèi)會(huì)特意地選擇致癌位點(diǎn)來(lái)相結(jié)合發(fā)生作用
，使腫瘤細(xì)胞特異性死亡
，而且不會(huì)波及腫瘤周圍的正常組織細(xì)胞
。

發(fā)現(xiàn)：MC-1(T)趨磁球菌

Martel是加拿大納米機(jī)器人研究中心主任

，從事腫瘤靶向治療研究15年。最初
，他設(shè)想用微型機(jī)器人，也就是通常所說(shuō)的納米機(jī)器人
，在磁場(chǎng)的作用下，通過(guò)血液將藥物送達(dá)到指定的位置
。但很遺憾
，他說(shuō)
，“這已經(jīng)超越了現(xiàn)在的技術(shù)
，我們沒(méi)有辦法制造這樣的納米機(jī)器人
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于是，Martel把目光投向了自然界：是否存在一種具有這種特性的細(xì)菌呢?事實(shí)證明他的假設(shè)是正確的

。有一種細(xì)菌叫做趨磁球菌，利用鞭毛提供動(dòng)力
，可以在水中游動(dòng)，他們天生配置含鐵元素的指南針
，具有導(dǎo)航能力
。這就意味著他們可以利用磁場(chǎng)定向
。

MC-1細(xì)菌屬于趨磁球菌的一種

。其中，在羅德島Pettaquamscutt Estuary低氧水域發(fā)現(xiàn)了一種叫做MC-1(T)的趨磁球菌
，同時(shí)具有趨磁性和趨低氧性兩種特征
。眾所周知
，癌細(xì)胞具有繁殖迅速的特點(diǎn)
，而細(xì)胞的大量繁殖需要消耗大量的氧氣。也就是說(shuō)
，癌細(xì)胞大量繁殖的區(qū)域勢(shì)必會(huì)形成一個(gè)低氧區(qū)，找到這個(gè)低氧區(qū)
，就等于找到了大量的癌細(xì)胞
。

如果將MC-1(T)球菌注射到人體內(nèi)部

，通過(guò)對(duì)磁場(chǎng)的控制將它們誘導(dǎo)至腫瘤附近
，它們就可以自動(dòng)找到腫瘤中癌細(xì)胞大量繁殖的區(qū)域
，解決了靶向治療中癌細(xì)胞如何鎖定的難題。

試驗(yàn)：55%細(xì)菌進(jìn)入了小鼠腫瘤的低氧區(qū)

那么如何實(shí)現(xiàn)載藥呢?將藥物封存到一個(gè)脂質(zhì)囊泡中

，作為一個(gè)微型的載藥的袋子。Martel與蒙特利爾理工學(xué)院和麥克吉爾大學(xué)聯(lián)合研究人員設(shè)計(jì)了一個(gè)化學(xué)“尼龍搭扣帶”
，可以將攜帶藥物的袋子牢牢固定在趨磁菌表面。再將生物細(xì)菌與載物脂質(zhì)離心混合
，就可以得到載藥的生物細(xì)菌
，每個(gè)細(xì)菌大約能固定70個(gè)脂質(zhì)體
。

至于具體效果

，研究人員在一只患有直腸癌的小鼠身上進(jìn)行了多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)
。在老鼠體內(nèi)注入幾毫升的載藥細(xì)菌
。研究人員通過(guò)微弱的磁場(chǎng)來(lái)引導(dǎo)細(xì)菌到腫瘤區(qū)域
，然后依靠細(xì)菌的趨低氧性
，自動(dòng)導(dǎo)航到腫瘤最活躍的部分。試驗(yàn)結(jié)果是
，細(xì)菌在小鼠體內(nèi)只能存活大約30分鐘
。可見(jiàn)
，老鼠的體溫對(duì)于細(xì)菌來(lái)說(shuō)過(guò)高。

幸運(yùn)的是

，這些細(xì)菌游的非常快
，大約每秒200個(gè)體長(zhǎng)
。相當(dāng)于其他細(xì)胞的十倍
，這可以使得它們很快的到達(dá)腫瘤位置
。利用特殊的染料，可以區(qū)分出細(xì)菌
，藥物和不同區(qū)域的腫瘤。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后
，研究人員用顯微鏡對(duì)腫瘤和細(xì)菌進(jìn)行觀察。他們發(fā)現(xiàn)
，1億的細(xì)菌中
，有大約55%進(jìn)入了小鼠腫瘤的低氧區(qū)
。

未來(lái)：臨床應(yīng)用之前還需大量的測(cè)試

化療的副作用很大

，而利用這些天然的生物導(dǎo)彈可將藥物直接遞向靶區(qū)，精準(zhǔn)消滅殺死癌細(xì)胞
，不僅減輕甚至是可能消除傳統(tǒng)化療的副作用，同時(shí)也提升了藥物和治療手段的效率
，極大地減輕病人的痛苦。

不過(guò)

，雖然理論上證明了可行性
，但這項(xiàng)技術(shù)在臨床應(yīng)用之前還需要大量的測(cè)試
。因?yàn)檫@只是一個(gè)前沿性的證明
，研究人員還沒(méi)有分析釋放的藥物對(duì)腫瘤的影響。他們也不知道猿猴或者人的免疫系統(tǒng)會(huì)對(duì)細(xì)菌注射做出怎樣的反應(yīng)
。

不可置否的是

，這項(xiàng)技術(shù)不僅開(kāi)闊了納米機(jī)器人的新視野，創(chuàng)造了更先進(jìn)的工程理念和干預(yù)方法
，同時(shí)也開(kāi)啟了靶向治療和成像以及診斷試劑的新篇章。

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