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奈米微粒用熱和自殺基因對付癌症

公告類型: 奈米新知
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基因療法是對付抗藥和放射治療不敏感癌症的有效療法,卻因為缺乏合適的遞送機制而進展遲滯。最近,科學家首次證明磁性奈米微粒能安全有效且標靶式地將自殺基因(suicide-gene)送入一種特別普遍又頑強的肝癌細胞。奈米微粒本身具有磁性,所以能用來進行熱療法(hyperthermia),亦即將磁場轉換成熱能,提高癌化組織的溫度,進而提升整體基因治療的效果。

中國東南大學的Chenyan Yuan表示,體內和體外的實驗結果顯示,相較於單獨使用基因治療或熱療,兩種療法結合後的效果非常好,讓小鼠的腫瘤在生長速度、體積和重量上都有顯著的縮減。

東南大學附屬中大醫院和江蘇省生物材料與器件重點實驗室組成的研究團隊把磁性奈米微粒裝上具腫瘤專一性的啟動基因,以對付一種常見、造成全球每年超過六十萬人死亡的肝癌(hepatocellular carcinoma),這種啟動基因置換容易,可以用來追蹤和治療人體其它的癌症。

基因療法有段時間被視為是治療各種癌症和遺傳性疾病的明日之星,其治療概念是直接從基因下手,以健康的基因替換有缺陷和致病的基因,但實際執行運送和導入健康基因至細胞卻十分困難,主要原因之一在於缺乏適合的載具。

利用病毒本身會將DNA插入外來細胞的特性,科學家們慣於使用基因工程病毒當作載體,但病毒也會隨機結合染色體,引起宿主的免疫反應,產生嚴重的併發症。為了避免這些問題,同時增加遞送基因的療效,科學家們想到用功能化奈米微粒當作載體。Yuan表示,實驗證實磁性奈米微粒比傳統的載體更好,它投遞DNA進細胞的效果極好,也不會引起宿主的免疫反應,而且安全、使用簡單,又容易大量製造。

研究人員製造出粒徑20-30 nm的氧化鐵磁性奈米微粒,並在其外層批覆正電,好結合帶負電的DNA。接上磁性奈米微粒的DNA片段中,包括了會終止組織細胞增生和促進細胞死亡的「自殺基因」,這段只針對特定腫瘤的啟動基因就像汽車駕駛一樣,帶著磁性奈米微粒一路殺進特定的癌組織。

該團隊先評估磁性奈米微粒與不同基因的結合能力,再用人體肝癌細胞和活的雌性小鼠測試。過程中,接受交變磁場的磁性奈米微粒會產生熱能,讓周圍的癌組織升溫到4244 °C的熱療溫度範圍,同時避免殺死非目標細胞及加熱正常組織。詳見近期的Nanotechnology 25, p.345101 (2014)


原始網站:https://nano.nchc.org.tw/index.php?apps=news&mod=welcome&action=show&gid=981
譯者/譯者服務單位:賽逸昕/奈米科學網特約譯者   責任編輯:蔡雅芝 
發布日期: 2014/09/25
發布人員: 王芊樺