科学家团队设计出一种分子系统，能够以前所未有的精度识别并中和癌细胞，为自主调节型药物的研发铺平道路。如何在不损伤健康组织的前提下摧毁癌细胞？这是肿瘤学领域的主要挑战之一。日内瓦大学(UNIGE)的研究团队利用合成DNA链，开发出一种"智能"系统，能够以极高的准确度识别癌细胞，并仅在需要的位置释放强效药物。
直接针对肿瘤细胞的特异性药物正在革新癌症治疗方式，既能保护健康组织又能减少化疗副作用。其中最具前景的疗法是抗体-药物偶联物(ADCs)，该技术利用单克隆抗体将药物精准输送至癌细胞。尽管效果显著，但ADCs存在组织渗透性差和载药量有限的缺陷。
为解决这些问题，科学家开发了基于合成DNA链的新技术。由于体积微小，DNA组分比传统基于抗体的疗法更容易穿透肿瘤组织——后者通常体积较大且能携带的药物分子数量有限。
更精准、更高效
在该新系统中，独立的DNA链分别携带不同组分：两条链与不同的癌症标志物结合，第三条链则连接细胞毒性药物（即细胞破坏剂）。当两种特定癌症标志物同时识别目标并与之结合时，不同的载体DNA链会自我组装，从而触发细胞毒性药物的作用。
这种组装机制允许施用更高浓度的药物，多个DNA片段在目标位置的聚集会放大药物效果。类似于银行网站的双因素认证，该过程仅在两种癌症标志物同时存在时发生。若缺少任一标志物，杂交链式反应便无法启动，药物将保持非活性状态。
在实验室环境中，该技术成功识别了具有特定表面蛋白组合的癌细胞，并在不损伤邻近健康细胞的情况下选择性施用强效药物。科学家还证明，可在同种治疗中整合多种活性分子，这种策略有助于预防或克服药物耐药性。
"这标志着医学发展的重要进步，将实现药物的自主化。"日内瓦大学理学院化学与生物化学系有机化学教授、该研究最后作者尼古拉斯·温辛格解释道，"过去计算机和人工智能帮助我们设计新药，而此次创新在于药物本身能以简单方式'计算'并智能响应生物信号。"
如同"计算机"
正如计算机基于简单逻辑运算（与、或、非）构建，该技术在分子层面应用了相同原理。在此次初步验证中，"AND"逻辑门确保仅当两种癌症生物标志物同时存在时才激活药物，使药物具有高度选择性。
未来疗法可整合更多逻辑功能，从而适应每位患者的独特复杂反应并最小化副作用。这些创新并非取代人工监管，而是旨在使疗法更精准有效，为个性化医疗带来新希望。
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