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“七大挑战”之七:如何研发直接靶向癌细胞的“智能药物”?

2016/02/05 来源:生物探索
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导读
英国癌症研究中心于去年十月提出抗癌“七大挑战”,希望致力临床创新的“大挑战”开创出新的抗癌策略。其中,研发直接靶向癌细胞的“智能药物”作为挑战之一,包含了哪些创新和挑战呢?


2015年10月,世界最大的癌症慈善机构英国癌症研究中心宣布在5年内投入至少1亿英镑(约1.53亿美元),用于资助研究团队解决击败癌症的“七大挑战”,包括研发癌症疫苗、解析原癌基因机制、区分癌症致命与否等等。这些挑战都致力于在临床治疗上实现抗癌创新。

其中,研发直接靶向癌细胞的“智能药物”作为挑战之一,包含了哪些创新和挑战呢?探索君参考Cancer Research网站内容对其进行了解析:

回顾人类的抗癌史,大致可以分为手术治疗、放疗、化疗、靶向治疗和免疫疗法几个关键发展阶段。相应的癌症治疗药物包括化疗药物、靶向药物、各类抗体、抑制剂等。

以小分子药物为主导的化疗药物能够进入并杀死快速分裂的细胞。但是它们一心寻找分裂活跃的细胞,却不能区分细胞是否癌变。这种“杀敌一万自损八千”的无畏会在杀死癌细胞的同时,损伤大量正常分裂的干细胞,例如骨髓细胞、干细胞、肠胃表皮细胞。这也是很多患者在接受化疗后异常虚弱、掉头发的原因、

这种缺陷让很多科学家转向研究生物药,包括单抗、重组蛋白、激素等。这些大分子药物依赖于细胞工程和基因工程被设计后,能够直接靶向药物靶点并杀死癌细胞。例如,治疗滤泡性中央型淋巴瘤的利妥昔单抗(美罗华),治疗HER2阳性乳腺癌的曲妥珠单抗(赫赛汀)。这些抗体药物通过靶向细胞表面抗原而杀死癌细胞。

这些化疗药物和靶向药物都存在局限性,容易导致不良反应。科学家们现在预想研发一种“智能”药物,能够进入癌细胞直接纠正错误的DNA。目前,已有科研团队开发出更有效的抗癌大分子药物,可以精准杀死实验室培养的癌细胞。但是如何将实验室成果成功转化为癌症患者所用才是真正的挑战,面临着两个重大问题:

第一,如何运输至细胞?

智能药物的设计理念是,以突变位点为靶标,运输至身体内每个细胞后进入。而且,智能药物只针对携带有错位突变的癌细胞,纠正或者启动其死亡程序。所以对正常细胞无碍。要达到这一点,研究人员需要寻找新方法来挖掘传统药物如何达到体内各处,并将之应用到新的试验疗法中。

第二,如何“劫持”细胞?

大分子药物需要进入细胞才能发挥效用。科学家们设想,可以改变细胞膜提高渗透率,使得大药物进入。或者,借助超声、局部加热、磁场等物理力量促进药物挤入细胞。又或者,可以采用纳米等微型材料作为辅助携带药物进入细胞。

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