芝加哥——癌症研究领域取得重大突破,而这归功于一个微小结构。这项科学成果在芝加哥研发完成。研究团队改良了一种已有药物,使其疗效显著提升。重新结构化的药物在动物模型中展现出摧毁常见血液癌症的能力,并有望于明年投入患者治疗。
查德·A·米尔金(Chad A. Mirkin)博士担任西北大学国际纳米技术研究所主任。
“这确实令人振奋,”他表示,“我们成功融合两项技术,创造出全新类别的药物。”
该突破始于常用化疗药物5-氟尿嘧啶(5FU)。该药物用于治疗包括急性髓系白血病在内的多种癌症。
“这种药物存在两大问题:其一,溶解度极低,难以制成有效递送形式;其二,它会作用于多种细胞类型,”米尔金解释道。
换言之,如同多数化疗药物,5FU在攻击癌细胞时也会损伤健康细胞,导致患者承受严重副作用。这正是米尔金及其西北大学团队长期致力解决的难题——如何利用其创新发明“球形核酸”(一种用于递送疗法至难达细胞的微小结构)重新结构化药物以提升疗效。
“球形核酸具有特殊性质:能被细胞快速吸收,且对髓系细胞尤为显著,”他指出。
针对急性髓系白血病(AML),团队将5FU整合至球形结构的DNA中。
“我们在纳米尺度上将其从线性重组为球形结构,这彻底改变了药物特性,”米尔金说明,“它改变了药物分布路径、溶解度、可穿透细胞类型,最终精准作用于目标癌细胞。”
在纳米尺度下,重新结构化的药物不仅有效规避健康细胞,还能更高效抵达白血病细胞并完成穿透摧毁。
“这体现了纳米技术的核心原则:当在纳米尺度重新结构化时,传统药物焕发新生,”米尔金强调。
研究人员蒂姆·金和陶坤·郭负责制造球形核酸组件。小鼠模型显示,该纳米结构使原药物效力提升2万倍。
“我们实质上是欺骗癌细胞,打造纳米级特洛伊木马,”郭博士描述道。
“观察注射后动物状态,可见肿瘤迅速消退且存活率显著提高,”米尔金补充,“尽管仍处早期阶段,但这预示着该疗法有望顺利进入临床,期待在人体中获得类似效果。”
该实验室已有多种纳米结构药物(包括癌症疫苗)进入临床试验阶段。
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