自定义的纳米颗粒在光照下会使肿瘤退行

大学公园,爸爸。宾夕法尼亚州立大学的研究小组称，一种独特的用于局部癌症治疗的纳米颗粒可以抑制小鼠的肿瘤生长。

这种纳米颗粒是由生物医学工程副教授丹尼尔•海斯开发的，它具有一种特殊的化学性质，可以让microRNA (miRNA)附着在上面。miRNA是一种分子，当与信使RNA (mRNA)配对时，它会阻止信使RNA的工作。在这种情况下，它阻止癌细胞中的信使rna产生蛋白质，而蛋白质是癌细胞生存所必需的。

在他们的研究中，研究人员通过静脉注射将纳米颗粒输送到老鼠的癌细胞中。一旦纳米颗粒在癌变区域积聚，他们就使用特定波长的光来分离microrna和纳米颗粒。然后，miRNA与癌细胞中的一个信使rna配对，导致该信使rna停止制造蛋白质。最终，癌细胞死亡。

他们的论文发表在6月22日的《生物材料》杂志上。

分子毒理学和致癌学教授亚当·格利克(Adam Glick)说:“这种传递方法提供了时间和空间的特异性。”“你可以通过将miRNA暴露在阳光下，在特定的时间将其传递到组织的特定区域，而不是系统传递miRNA及其副作用。”

海斯说，在治疗癌症时，具有时间和空间的特异性是很重要的。

“miRNA在不同类型的组织中有很大不同的作用，这可能会导致不必要的副作用和毒性，”Hayes说。“仅在肿瘤部位传递和激活miRNA可以减少这些副作用，并提高治疗的整体效果。”

利用这种方法，Hayes实验室的生物医学工程研究生刘一鸣(音)能够证明，给予miRNA耦合纳米颗粒并暴露在光照下的大约20只小鼠的皮肤肿瘤在24到48小时内完全消退，并且没有再生长。

此外，Hayes和Glick使用的特异性miRNA在杀死癌细胞方面可能比其他类似方法更有效。

刘说:“作为一种治疗方法，它的不同之处在于，我们使用的miRNA可以调节一组广泛的基因，对治疗癌症等异质性疾病特别有效。”

这可能意味着杀死癌细胞的整体效果更高，因为治疗是攻击细胞中的多个点。它还可能导致癌细胞对治疗产生耐药性的能力下降，因为miRNA能够与癌细胞中的不同mrna配对，使其阻止细胞产生蛋白质的方式多样化。

可能对这种治疗有反应的癌症类型包括口腔、胃肠道或皮肤的癌症——任何可能通过光纤电缆暴露在光线下的地方。

格利克说:“我们希望对死亡率更高的内部肿瘤如食道癌进行进一步研究。”

论文的其他作者包括宾夕法尼亚州立大学兽医和生物医学科学系的学生Jacob Bailey，以及宾夕法尼亚州立大学生物医学工程系的学生Mohammad Abu-Laban, Shue Li和Cong Chen。

这项研究受到了人类健康和环境的资金计划,由宾夕法尼亚州立大学医学院的宾夕法尼亚州立大学癌症研究所,哈克研究院生命科学,社会科学研究所、临床与转化科学研究所,研究所材料研究所、计算和数据科学和能源与环境研究院。