微米和纳米科技材料

新型抗癌药物靶向纳米载体–用特定DNA序列触发药物释放

文〡科志康

俗话说“是药三分毒”,药物发生副作用或毒性的一个原因是,药物不仅接触到目标病变细胞,也接触及并对健康细胞产生影响。慕尼黑工业大学(TUM)和瑞典皇家理工学院(KTH)的科学家最近发表论文,他们开发出一种稳定的纳米载体,用于癌症药物的靶向输送,通过一种特殊机制确保药物只在病变细胞中释放。

新型抗癌药物靶向纳米载体--用特定DNA序列触发药物释放

该纳米载体包括粘蛋白*、甘油和合成DNA,能将药物安全的包裹起来,只有通过病变细胞特有的特定RNA序列才能解锁打开包裹,释放药物。

粘蛋白是糖基化修饰的高分子蛋白,存在于胃肠道粘液中,末端部分折叠,中央区域由于高度糖基化而延展开。一些糖含负电荷的硫酸盐基团和唾液酸,使粘蛋白分子整体上多阴离子。研究人员合成了特殊的DNA链,并将这些DNA与粘蛋白进行化学键合,再把甘油加到含有DNA粘蛋白分子和活性成分(药物)的溶液中,粘蛋白溶解度降低,就会折叠起来,包裹住药物,DNA链相互连接,从而稳定并锁定结构,使粘蛋白不能再自行展开,保持药物“密封”状态,直到遇到正确的“钥匙”——目前设计为癌细胞特有的一种特殊microRNA。DNA链也可以设计成适应糖尿病或肝炎等病变细胞的microRNA结构。

该团队成功地在培养的肿瘤细胞模型中测试了该新载体,并在ACS Nano杂志上发表了他们的研究成果。这项工作仍处于早期阶段,研究团队希望,该新载体可以在不影响肿瘤周围健康细胞的情况下将药物直接作用于肿瘤细胞,从而最大限度地减少化疗药物副作用,不过,它还需要进行更多的临床前和动物研究,然后才能在人体上测试其效用。

https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsnano.0c04035

DNA Strands Trigger the Intracellular Release of Drugs from Mucin-Based Nanocarriers, ACS Nano

DOI: 10.1021/acsnano.0c04035

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