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纳米颗粒在小鼠中收缩卵巢癌肿瘤

发表于 2017-08-10

通过测序癌细胞基因组,研究人员已经发现,大量的在癌细胞中突变,缺失或重复的基因。这个宝箱是科学家寻求创新药物目标的重要资产,但是很难及时检查所有这些目标。

为了加速这一过程,麻省理工学院的科学家们已经制作出了能够快速筛选小鼠最新药物靶点的RNA递送纳米颗粒。对于他们在Dana-Farber癌症研究所和Broad Institute的科学家进行的初步小鼠研究,研究人员证实,靶向称为ID4的蛋白质的纳米颗粒可以减少卵巢肿瘤。

根据John and Dorothy Wilson健康科学和技术与电气工程与计算机科学教授Sangeeta Bhatia的说法,该系统在科学转化医学网络版中发表,可以帮助克服癌症药物发展的障碍,麻省理工学院综合癌症研究所David H. Koch研究所。

巴蒂亚解释说:

“我们所做的是尝试建立一条管道,从那里开始,所有的基因组学倾向的目标都是通过鼠标模型进行过滤,以确定哪些是重要的,通过这样做,您可以优先考虑您想要临床使用RNA干扰或开发药物。”

哈佛医学院医学副教授威廉·哈恩(William Hahn)是阿基里斯计划的领导者,他是从国家癌症研究所癌症基因组测序项目的数据暴雪中发现潜在的癌症药物创新目标的企图。

这些有希望的目标中的一些被认为是“不可抵赖的”,例如,蛋白质不含有药物可以附着于其中的蛋白质。最新的纳米粒子提供能够关闭特定基因的短链RNA,可以帮助研究人员追求这些不可抵抗的蛋白质。

哈恩也是达纳法伯癌症基因组发现中心主任,广泛研究所的高级准会员,他说:“如果我们能够弄清楚如何在人类中进行这项工作,那么它将开辟一个全新的一类尚未获得的目标。”

通过Project Achilles,该团队正在研究在卵巢癌细胞中损伤的许多基因的属性。通过暴露对癌细胞存活至关重要的基因,这种方法将可能靶标列表改进了数十种。

一般来说,发现良好药物靶标的第二阶段通常是遗传工程化缺乏(或过量表达)所涉及基因的小鼠株,以确定肿瘤发生时的反应方式。然而,这通常需要2到4年。检查这些身体基因的显着更快的方法是在肿瘤发展后切断它们。

RNA干扰(RNAi)提供了一种可行的技术。在这种天然存在的现象中,短链的RNA附着到从细胞核到细胞的其它部分的蛋白质构建方向的信使RNA(mRNA)。一旦连接,mRNA分子被破坏,并且它们相应的蛋白质不会被产生。

自20世纪90年代以来,研究人员实际上一直在追求RNAi作为癌症治疗。然而,研究人员在发现通过这种治疗来安全有效地靶向肿瘤的方法方面遇到困难。他们的主要挑战之一是找到一种方法来获得RNA进入肿瘤。

在这项研究中,团队的目标是开发一种“混合和剂量”技术,使科学家能够混合靶向特定基因的RNA递送颗粒,将其注入小鼠并观察结果。

对于他们的第一次尝试,该团队专注于ID4蛋白质,因为它在大约三分之一的高级卵巢肿瘤(最具侵袭性)中过表达,尽管不在其他癌症类型中。编码转录因子的基因似乎与胚胎发育有关:它在生命早期被消除,然后以某种方式在卵巢肿瘤中重新激活。

为了针对ID4,该团队开发了一种创新型的RNA递送纳米颗粒。这些颗粒既可以靶向又可以进入肿瘤,这些还没有用RNA干扰完成。

在其表面上,颗粒被标记有使其能够穿透肿瘤细胞的短的蛋白质片段。此外,片段被吸引到位于肿瘤细胞上的蛋白质,称为p32。加利福尼亚大学圣巴巴拉分校桑福德 - 伯纳姆医学研究所的教授Erkki Ruoslahti认定了这一片段和几个可比较的片段。

在纳米颗粒内,RNA链与蛋白质组合,也可以帮助他们沿着旅途:当颗粒穿透细胞时,它们在称为内体的膜中被举例说明。 蛋白质 - RNA混合物可以穿过内体膜,使得颗粒能够到达细胞的主室并开始恶化mRNA。

在对卵巢肿瘤小鼠的研究中,研究人员发现用RNAi纳米颗粒治疗可以消除大部分肿瘤。

该小组目前正在利用这些颗粒来检查卵巢癌的其他潜在靶点,以及其他形式的癌症,如胰腺癌。 此外,该团队正在考虑创建ID4靶向颗粒作为卵巢癌的治疗的可能性。

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作者:Grace Rattue

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