来自麻省理工学院(MIT)的研究人员开发了一种新的纳米设备，它可以通过关闭耐药基因，然后释放抗癌药物对抗被解除武装的肿瘤，从而击败耐药性。

 

化疗通常一开始会使肿瘤缩小，但随着癌细胞对药物治疗产生抗药性，肿瘤就会重新生长。麻省理工学院的研究人员开发的一种新的纳米设备可以帮助克服这一问题，它首先阻止产生耐药性的基因，然后对被解除武装的肿瘤发动一种新的化疗攻击。

 

这种设备由嵌入在水凝胶中的金纳米颗粒组成，可以注射或植入肿瘤部位，还可以广泛用于破坏任何与癌症有关的基因。

 

“你可以瞄准任何基因标记并投放药物，包括那些不一定涉及耐药性途径的药物。通用平台的双重治疗,”研究员娜塔莉Artzi说,麻省理工学院的医学工程和科学研究所(ime),哈佛医学院助理教授和高级的作者的一篇论文描述了设备在美国国家科学院学报》3月2日的一周。

 

为了证明这种新方法的有效性，Artzi和同事们在植入了一种被称为三阴性肿瘤的人类乳腺肿瘤的小鼠身上进行了实验。这类肿瘤缺乏三种最常见的乳腺癌标志物——雌激素受体、孕激素受体和Her2——通常很难治疗。利用这种新设备，阻断耐多药蛋白1 (MRP1)基因，然后注入化疗药物5-氟尿嘧啶，研究人员能够在两周内将肿瘤缩小90%。怎么注册天富

 

克服阻力

 

 

MRP1是帮助肿瘤细胞对化疗产生抗药性的众多基因之一。MRP1编码一种充当“泵”的蛋白质，将抗癌药物从肿瘤细胞中清除，使其失效。这个泵作用于除5-氟尿嘧啶以外的几种药物，包括常用的抗癌药物阿霉素。

 

 

 

“耐药性是癌症治疗的一个巨大障碍，这也是为什么化疗在很多情况下不是很有效的原因，”João Conde说，他是IMES的博士后，也是PNAS论文的主要作者。怎么注册天富

 

为了克服这个问题，研究人员创造了一种金纳米颗粒，其表面包裹着与MRP1信使RNA序列互补的DNA链。MRP1信使RNA是一种携带DNA指令到细胞其余部分的遗传物质片段。

 

这些被研究人员称为“纳米信标”的DNA链会自我折叠，形成一个封闭的发夹结构。然而，当DNA在癌细胞内遇到正确的mRNA序列时，它会展开并与mRNA结合，阻止mRNA产生更多的MRP1蛋白分子。随着DNA展开，它也释放出嵌入在DNA链中的5-氟尿嘧啶分子。这种药物随后攻击肿瘤细胞的DNA，因为MRP1已经不在细胞周围，无法将其泵出细胞。

 

Conde说:“当我们让基因沉默时，细胞就不再耐药了，所以我们就可以释放药物，现在药物恢复了药效。”

当这些事件发生时——检测MRP1蛋白并释放5-氟尿嘧啶——该设备发出不同波长的荧光，让研究人员可以看到细胞内发生了什么。正因为如此，这些粒子也可以用于诊断——具体地说，可以确定肿瘤细胞中某个与癌症相关的基因是否被激活。

 

药物控制释放

 

被dna包裹的金纳米颗粒被嵌入一种粘合凝胶中，这种凝胶在植入肿瘤后会固定在原位并包裹住肿瘤。阿尔茨说，这种颗粒的局部管理保护它们不发生降解，如果它们在全身管理，可能会发生降解，并使药物持续释放。

 

在对小鼠的研究中，研究人员发现，这些粒子可以让MRP1沉默长达两周，在这段时间内持续释放药物，有效地缩小肿瘤。

 

研究人员说，这种方法可以应用于针对特定癌症基因的任何药物或基因治疗。他们现在正致力于用它来抑制一种刺激胃肿瘤向肺部转移的基因。

 

“这是一个令人印象深刻的研究,利用专业的接口材料科学、纳米技术、生物学和医学加强传统化疗的疗效,”杰弗里·卡普说,哈佛医学院的副教授和布莱根妇女医院的,他并没有参与这项研究。“希望这种方法能在14天后的研究中发挥作用，并适用于迫切需要新的更有效治疗方案的患者。”