DNA机器人运送药物，精准攻击癌细胞

贾森·古德伊尔

即便是医学进步的今天，人们仍是“谈癌色变”。患者在接受治疗的过程中，可能不会被癌症打败，而是被化疗带来的身体和心理上的折磨打败。

近日，科学家在小鼠身上进行的初步实验表明，DNA纳米机器人精准靶向或是癌症克星。蒙特利尔大学（UdeM）对小鼠进行的一项研究发现，由DNA制成的直径仅为头发2万分之一的抗癌納米机器人可用于治疗肿瘤。化疗是化学药物治疗的简称，通过使用化学治疗药物杀灭癌细胞达到治疗目的，是目前治疗癌症最常用、最有效的手段之一，和手术、放疗一起并称癌症的三大治疗手段。

但是，许多接受静脉化疗的癌症患者在整个治疗过程中并不能始终获得最佳的药物剂量。

以一个周期21天的化疗为例：

第一周，为给予化疗药物阶段；

第二周，化疗药物的毒性反应达到治疗的最高峰，但是化疗药物在作用于肿瘤细胞的同时，对正常的身体细胞也有一定的危害，会产生恶心呕吐等不良反应；

第三周，人体对化疗的反应开始下降，机体造血功能恢复，人体各项指标逐渐恢复到正常水平。大多数药物在注入血液后会迅速降解，医生不得不周期性重复给药以达到预期的疗效。

因为患者自身对药物及疾病的承受能力不同，药物剂量的选择至关重要，施用过小的剂量会降低治疗的有效性，而过大的剂量会增加出现不良反应的可能性。长时间的化疗会导致血小板的持续下降，受损的正常细胞难以恢复，以及机体免疫功能不能完全恢复。

那么，在患者进行下一周期的化疗时，其身体会难以承受，对于药物的接受能力也会下降。能否在不伤害其他健康细胞的前提下，精准消灭癌细胞？

亚历克西斯·瓦莱－贝莱尔（Alexis Vallée·Bélisle）领导的蒙特利尔大学研究团队提出了仿生纳米技术解决方案。他们通过DNA构建了纳米机器人，这些纳米机器人模仿了生物体中蛋白质的转运蛋白能力，以维持特定分子向身体特定部位的精确供应。

瓦莱·贝莱尔的团队研发了两种DNA纳米转运蛋白：一种携带奎宁（用于治疗耐氯喹或其他抗疟药的恶性疟），另一种携带阿霉素（抗生素类药物，抗瘤谱较广，适用于急性白血病、恶性淋巴瘤、乳腺癌等疾病）。在小鼠实验中，阿霉素纳米转运蛋白在血液中的药物递送效率是传统药物的18倍，它还可以防止药物渗出到不需要的靶点，如心脏、肺和胰腺等。实验显示，接受纳米转运蛋白靶向治疗的小鼠也比接受传统方法治疗的小鼠更健康，体重也没有减轻——这是化疗的常见副作用。

这一初步成功预示着，在未来，癌症以及其他疾病的治疗拥有了更好的方案。

纳米转运蛋白的另一个特性是其高度通用性。“目前，我们已经验证了纳米转运蛋白携带两种不同药物的工作原理。由于DNA和蛋白质的高度可编程性，我们可以设计编程转运蛋白来精确地输送各种药物分子。”瓦莱·贝莱尔说。

“我们设想，类似的纳米转运体也能够以同样的模式被研发出来，并将药物输送到身体的其他特定部位，最大限度地增加药物在肿瘤部位的留存时间与浓度——这将大大地提高药物的效率，并减少其副作用。”

（本文经授权转载自“SF中文”公众号，有删节）