美國西北大學團隊利用納米醫學新技術,在癌癥治療領域取得突破性進展:通過重新設計一種常見化療藥物的分子結構,顯著提升了其溶解性、靶向性和療效,使其殺死癌細胞的能力提升達20000倍,同時大幅降低毒性。這項技術在動物試驗中清除了白血病細胞,為治療難治性癌癥帶來新希望。相關研究發表于最新一期《ACS 納米》雜志。
團隊聚焦于一種廣泛使用的化療藥物——5-氟尿嘧啶(5-Fu)。盡管該藥在多種癌癥治療中應用多年,但其臨床效果受制于兩大缺陷:一是水溶性極差,導致在體液中難以溶解,吸收率不足1%;二是缺乏靶向性,會無差別攻擊健康組織,引發嚴重副作用。
團隊另辟蹊徑,沒有改良藥物本身,而是改變其遞送方式。他們利用自主研發的“球形核酸”(SNA)技術,從頭設計了一種新型納米藥物。SNA是一種球狀納米結構,其核心為微小顆粒,表面覆蓋著密集排列的DNA鏈。研究人員將5-Fu分子直接化學整合進這些DNA鏈中,使藥物成為納米結構的一部分。
這種結構設計帶來了革命性變化。SNA能夠被細胞表面的“清道夫受體”迅速識別,尤其是骨髓細胞(包括AML癌細胞)會過度表達這類受體,因而更易主動吸收SNA。與傳統化療藥物被動擴散不同,SNA是被細胞“邀請”進入的。
一旦進入細胞內部,細胞內的酶會分解DNA外殼,精準釋放藥物,在癌細胞內部實現“定點爆破”。這種機制不僅提高了藥物在靶細胞內的濃度,也避免了對健康組織的傷害。
在急性髓性白血病的小鼠模型中,新療法展現出驚人效果:除殺死癌細胞能力巨幅提升外,藥物進入白血病細胞的效率比傳統5-Fu提高12.5倍;癌癥進展速度減緩59倍。尤為關鍵的是,實驗中未檢測到任何明顯副作用。
研究顯示,該療法幾乎清除了小鼠血液和脾臟中的白血病細胞,顯著延長了生存期。團隊認為,若該成果能成功轉化為人類療法,意味著更高效的化療、更高的緩解率和更低的毒性,真正實現癌癥治療的長期目標。下一步,團隊計劃在更大的動物模型中驗證該策略,隨后開展人體臨床試驗。
來源:科技日報