脂質納米顆粒攜帶基因編輯的癌症藥物過去的腫瘤防禦

    ((Nanowerk新聞隨著它們的生長,實體瘤圍著厚,難以穿透的分子防禦壁。眾所周知,讓毒品超越該障礙是困難的。現在,UT Southwestern的科學家開發了納米顆粒,可以打破腫瘤周圍的物理屏障以達到癌細胞。進入內部後,納米顆粒會釋放其有效載荷:一種基因編輯係統,它改變了腫瘤內的DNA,阻塞其生長並激活免疫係統。
    新的納米顆粒,描述自然納米技術((“通過調節癌症治療的細胞機械性能來增強CRISPR/CAS基因編輯”),有效地阻止了小鼠卵巢和肝腫瘤的生長和擴散。UT Southwestern生物化學副教授Daniel Siegwart博士說,該係統為使用稱為CRISPR-CAS9的基因編輯工具提供了新的途徑。
    Harold C. Simmons綜合癌症中心的成員Siegwart博士說:“盡管CRISPR提供了一種治療癌症的新方法,但該技術因將有效載荷提供到腫瘤的效率低而受到嚴重阻礙。”
    近年來,CRISPR-CAS9技術為研究人員提供了一種選擇性編輯活細胞內DNA的方法。雖然基因編輯係統提供了改變促進癌症生長的基因的潛力,但將CRISPR-CAS9運送到實體瘤方麵一直是具有挑戰性的。
    十多年來,Siegwart博士及其同事一直在研究和設計脂質納米顆粒(LNP),小球可以將分子貨物(包括最近的mRNA covid-19疫苗)攜帶到人體中。在2020年,西格瓦特(Siegwart)博士的小組展示了如何將納米顆粒引導到特定的組織,這是限製該領域的挑戰。
    在新工作中,為了靶向癌症,研究人員始於他們已經優化到肝髒的納米顆粒。他們添加了一小部分RNA(稱為短幹擾RNA或siRNA),該RNA可以關閉局灶性粘附激酶(FAK),該基因在將許多腫瘤的物理防禦量結合在一起時起著中心作用。
    “靶向FAK不僅會削弱腫瘤周圍的路障,而且使納米顆粒本身更容易進入腫瘤,而且還可以為允許免疫細胞的方式鋪平道路,”博士後研究博士說。UTSW的研究員和論文的第一作者。
    在新設計的納米顆粒中,研究人員封裝了可以編輯基因PD-L1的CRISPR-CAS9機械。許多癌症使用該基因產生高水平的PD-L1蛋白,這使製動器將免疫係統攻擊腫瘤的能力。科學家以前已經表明,在某些癌症中破壞PD-L1基因可以抬起這些製動器並使人的免疫係統殺死癌細胞。
    博士。Siegwart,Zhang及其同事在四種卵巢癌和肝癌的小鼠模型中測試了新的納米顆粒。他們首先表明,通過添加siRNA關閉FAK,腫瘤周圍分子的基質比正常人更僵硬,更易於穿透。然後,他們分析了腫瘤細胞,發現更多的納米顆粒已到達細胞,有效地改變了PD-L1基因。
    最後,他們發現,用納米顆粒處理的小鼠腫瘤靶向FAK和PD-L1均縮小到僅用空納米顆粒治療的腫瘤大小約八分之一。此外,更多的免疫細胞浸潤腫瘤,而處理的小鼠平均得出約2倍。
    需要更多的工作來顯示各種腫瘤類型中納米顆粒的安全性和功效。研究人員說,該療法可能與旨在使用免疫係統攻擊腫瘤的現有癌症免疫療法結合使用。
    “在Covid-19-19 LNP疫苗的全球成功之後,我們都想知道LNP可以做什麼。在這裏,我們開發了新的LNP,能夠同時提供多種遺傳藥物,以改善癌症的治療結果。Siegwart博士說:“顯然,LNP藥物可以治療各種疾病。”
    資料來源:UT西南醫療中心
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