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IT之家11月2日报道，美国西北大学的科学家通过纳米医学重新设计了一种常见化疗药物的分子结构，使其在实验中表现出明显改善的溶解性、靶向性和有效性，同时副作用更低。相关研究成果发表在10月29日的《ACS Nano》上。研究团队从分子水平出发，以一种称为球形核酸（SNA）的纳米结构形式重构传统药物——药物分子直接嵌入包覆纳米球的DNA链中。这种结构将原本不溶性且副作用有限的药物转变为高效、选择性的抗癌剂，可以攻击癌细胞而不损害健康组织。动物实验表明功效提高20000倍。在急性髓系白血病（AML）动物模型中，新SNA药物的表现远超传统药物另用化疗药物。研究数据显示，该药物穿透白血病细胞的能力提高了 12.5 倍，杀死细胞的效率提高了 20,000 倍，并且将癌症的扩散速度降低了 59 倍，而且没有明显的副作用。 “在动物实验中，我们证明这种药物可以阻止肿瘤生长，”研究负责人、化学和纳米医学领域的先驱查德·A·米尔金 (Chad A. Mirkin) 说。 “如果这一结果能够在人体试验中得到证实，那将是一个令人兴奋的突破。这意味着化疗可以更有效、反应更灵敏、侵入性更小。赤红毒素——癌症治疗的长期目标。”重新定义5-FU的作用机制本研究重点关注传统化疗药物。 5-氟尿嘧啶（5-FU）。该药临床应用广泛，但存在隔离性差、副作用强的问题。由于5-FU在各种生物体液中的溶解度小于1%，人体很难吸收，这往往导致利用率有限。有效并损害健康组织，导致恶心、疲劳，甚至在极少数情况下导致心力衰竭。 “很多人都知道化疗有剧毒，但往往忽视了另一个问题——药物本身很难消化。我们需要找到方法使其更易溶于水，从而能够更有效地输送。”纳米结构使药物能够“主动吸收癌细胞”，研究小组使用了西北大学 Mirkin 首次发明的 SNA 结构——一种具有纳米核心和涂有致密 DNA 或 RNA 链的外层的球形结构。先前的研究发现细胞主动识别并吸收 SNA 结构。这次，他们将化疗药物直接嵌入 DNA 链中，使其成为一种结合药物和遗传学的新型纳米系统。“大多数细胞的表面都有‘清道夫受体’，”Mirkin 解释道。 “当这些受体识别出 SNA 结构时，它们会被细胞外部的酶分解，释放出药物“在小鼠实验中，这种治疗方法几乎消除了血液和脾脏中的白血病细胞，并显着延长了生存时间。由于 SNA 选择性杀死 AML 细胞，因此健康组织不会受到损害。Mirkin 说：“传统化疗会破坏几乎所有与其接触的细胞，而我们的结构化纳米药物更有可能寻找骨髓细胞。下一步：进入临床试验 研究团队计划进一步在更大规模的动物模型中证明疗效，进而进入大规模实验，并在获得资金后进行人体临床试验。目前，基于SN的7种疗法已进入临床试验，相关技术被认为是结构纳米医学领域的重要进展。该研究方向有望推动新的治疗通过精确控制纳米结构的形态和成分来治疗癌症、传染病、神经退行性疾病和自身免疫性疾病。附论文地址：https://doi.org/10.1021/acsnano.5c16609 返回搜狐查看更多
