“DNA折纸”解决了耐多药的癌细胞
时间:2018-11-27 11:59:50 (次浏览 )
该工具是“定制的DNA纳米平台”,可以将化疗药物运送到靶向癌细胞中,同时也可以沉默细胞的耐药基因。
该技术是中国北京国家纳米科学中心科学家的工作。
Angewandte Chemie International Edition期刊最近发表的一篇论文详细介绍了该团队如何开发和测试DNA纳米平台。
药物治疗显着提高了癌症患者的生存率和生活质量。
然而,在许多情况下,癌症首先对治疗反应良好,但由于耐药性而复发或复发。
药物流出
科学家已经确定了几种能够促进或促进癌症耐药的细胞机制。
其中之一是“药物流出”,即转运蛋白通过其膜将药物泵出细胞体的过程。流出机制存在于“所有活细胞 ”中,而不仅仅是癌细胞。
例如,肠壁中的细胞具有丰富的转运蛋白,其将药物和其他有害物质泵送回消化道。
多亏了广泛的研究,科学家们现在知道了很多关于外排机制和转运蛋白在发展中国家耐药性的作用我ñ癌症。
他们鉴定的第一种转运蛋白之一是由多药耐药基因1(MDR1)编码的蛋白。
研究还表明,当某些器官发生癌变时,它们的组织开始更强烈地表达MDR1。
特别是一项研究发现,用有效的抗癌药物多柔比星治疗大大增加了癌细胞中MDR1的表达,但却没有增加肺部健康细胞的表达。
细胞靶向和基因沉默
因此,虽然药物可以非常好地杀死癌细胞,但如果细胞更好地排出它,最终药物将不会在细胞内长到足以生效。
为了解决这个问题,癌症研究人员正在研究如何关闭驱动肿瘤细胞药物外排的基因。
关闭外排泵的一种方法是称为RNA干扰(RNAi)的基因沉默技术。这使用称为RNA转录模板的分子来干扰细胞中的基因表达。
然而,为了使治疗有效,RNA转录模板必须在细胞体或细胞质内释放。其次,这必须在递送杀死细胞的药物的同时进行。第三,健康细胞必须保持不变。
新的DNA纳米平台满足了所有三个要求 - 它专门针对癌细胞,它向其内部提供抗癌药物,并关闭驱动其外排泵的基因,使药物有时间起作用。
该团队使用“DNA折纸”技术创建了一个平台,其中包含了这些事情发生所需的所有组件。
利用成熟的方法,科学家们可以创建包含简单和复杂分子形状的DNA平台,这些分子形状足够小,可以在细胞水平上工作。
在这种情况下,团队制作了一个简单的结构,可以自组装成三角形DNA纳米平台。该平台有几个站点可以绑定到各种“功能单元”。
'多重耐药肿瘤的新策略'
研究人员测试了DNA平台首先在细胞培养物中选择性递送RNA转录模板和化疗药物阿霉素的能力,然后测试了具有多重耐药性肿瘤的小鼠的能力。
他们使用“两个线性小发夹RNA转录模板”。其中一个负责基因沉默,另一个负责细胞识别和插入。
结果表明,“定制DNA平台”在选择性递送和释放这两个项目方面都非常有效。这也导致高选择性的肿瘤杀灭率。
研究小组表示,该研究表明如何创建一种纳米结构,可以选择性地向癌细胞提供化学治疗,同时使用基因沉默抑制耐药性,同时不会伤害健康组织。
他们建议,还应该可以通过改变目标,有效负载和传递策略来定制DNA平台,以用于一系列治疗。
作者得出结论:
“这种定制的DNA纳米平台结合了RNAi疗法和化学疗法,为多药耐药肿瘤的治疗提供了新的策略。”
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