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美国医疗服务机构和生元国际了解到，来自多伦多大学工程和儿童医院的一组研究人员开发了一种新的方式来传递针对细胞内特定基因的分子。 他们的平台使用了一种改良的白喉毒素，已经被证明可以下调癌细胞中的关键基因，也可以用于其他遗传疾病。 由来自儿童医院的Molly Shoichet教授和Roman Melnyk教授领导的研究小组从一个意想不到的地方获得了灵感:白喉毒素。 药物递送领域的一个主要挑战是，大多数治疗载体一旦进入细胞，就无法脱离内泌体的酸性环境。白喉毒素平台作为一种运载工具，有效地解决了这一问题。”Molly Shoichet，研究通讯作者和教授，儿童医院 想要将分子放入细胞内的科学家们有许多现有的工具可供选择，但大多数都有相同的缺点——当分子进入细胞内时，它仍然被困在一种叫做核内体的气泡中。如果目标是提供与细胞DNA相互作用的疗法，突破核内体是至关重要的。 作为一种自然防御机制，像白喉棒状杆菌这样的细菌会产生一种以蛋白质为基础的毒素，进入周围的细胞，最终杀死它们。关键的是，这种毒素被认为能够从核内体逃逸，这导致了将其重新设计为一个传递平台的想法。 梅尔尼克的实验室专门研究细菌毒素，并发明了一种无毒的白喉毒素(即减毒白喉毒素)。 这种新分子有能力进入细胞，并有效地逃离核内体——因此，它是一种优秀的运载工具，没有任何白喉毒素的毒性作用。 为了证明这个概念是可行的，研究人员使用这个系统来传递分子，他们相信这些分子对治疗胶质母细胞瘤是有效的，胶质母细胞瘤是一种脑癌。 “胶质母细胞瘤是一种高度侵袭性的疾病，患者在最初诊断后的预期寿命非常短，”Shoichet说，“我们希望改变这一现状，并因此寻求基因疗法来治疗胶质母细胞瘤。” 研究小组首先瞄准了胶质母细胞瘤神经干细胞，这些细胞被认为对化疗药物有抗药性。 具体来说，研究人员着重于针对两个基因传递沉默RNA (siRNA):整合素1 (ITGB1)和真核翻译起始因子3亚基b (eIF-3b)。整合素1与胶质母细胞瘤(和其他癌症)的高侵袭性有关，而真核翻译起始因子3亚基b是一个重要的生存基因。通过消除这种侵袭性特征，研究人员可能会限制癌症等疾病的进展。 “ITGB1参与癌症细胞迁移,导致胶质母细胞瘤的入侵到健康的大脑组织,”劳拉·史密斯说,一位博士生发表,“我们使用了一个创新的三维培养系统治疗后显著降低细胞入侵和我们siRNA-attenuated白喉毒素系统,这意味着它可以有效地减缓疾病进展。” 为了证明这个平台的广度，研究人员还提供了一个不同的核序列，敲下eIF-3b，它参与了癌细胞的“生存途径”。 “我们用减毒白喉毒素sirna对抗eIF-3b，观察到基因和表型水平的下调，”Amy E. Arnold说。 该组织计划在未来使用这种运载工具来治疗其他疾病。 “我们认识到这个平台战略的力量，并正在积极测试它的RNA和其他货物的交付，”Shoichet说，为未来提供了令人兴奋的前景。  |
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