美国看病资讯研究人员开发声控细菌来对抗癌症

美国看病资讯研究人员开发声控细菌来对抗癌症

自发明以来，化疗已被证明是治疗多种癌症的宝贵工具，但它有很大的缺点。除了杀死癌细胞外，它还可以杀死像毛囊中的健康细胞，导致秃头;和那些排在胃里，引起恶心。——美国看病

加州理工学院的科学家可能有一个更好的解决方案：基因工程，声音控制的细菌，寻找和破坏癌细胞。在发表在《自然通讯》杂志上的一篇新论文中，来自化学工程教授、霍华德休斯医学研究所研究员米哈伊尔·夏皮罗（Mikhail Shapiro）实验室的研究人员展示了他们如何开发出一种专门的大肠杆菌菌株（E. coli），当注射到患者体内时，它会寻找并渗透癌性肿瘤。一旦细菌到达目的地，它们就可以被触发产生具有超声波脉冲的抗癌药物。——美国看病

"这项技术的目标是利用工程益生菌浸润肿瘤的能力，同时使用超声波激活它们以释放肿瘤内的强效药物，"夏皮罗说。——美国看病

他们工作的起点是一种名为Nissle 1917的大肠杆菌菌株，该菌株被批准用于人类的医疗用途。注射到血液中后，这些细菌会扩散到全身。然后，患者的免疫系统会破坏它们 - 除了那些已经定植于癌性肿瘤的细菌，它们提供了免疫抑制的环境。——美国看病

为了将细菌变成治疗癌症的有用工具，该团队设计它们包含两组新的基因。一组基因用于产生纳米抗体，纳米抗体是治疗性蛋白质，可以关闭肿瘤用来阻止免疫系统抗肿瘤反应的信号。这些纳米抗体的存在允许免疫系统攻击肿瘤。另一组基因就像一个热开关，当细菌达到特定温度时，将纳米体基因打开。——美国看病

通过插入温度依赖性和纳米体基因，研究小组能够产生细菌菌株，这些菌株仅在加热到42-43摄氏度的触发温度时产生抑制肿瘤的纳米抗体。由于正常人体温度为37摄氏度，因此这些菌株在注射到人体内时不会开始产生抗肿瘤纳米抗体。相反，它们在肿瘤内部悄悄生长，直到外部源将它们加热到触发温度。——美国看病

但是，您如何加热位于一个特定位置的细菌，这些细菌可能位于肿瘤生长的身体深处？为此，该团队使用了聚焦超声（FUS）。FUS类似于用于成像内脏器官或胎儿在子宫内生长的超声波，但强度更高，并且聚焦到紧绷点。将超声波聚焦在一个点上会导致该位置的组织变热，但不会使周围的组织变热;通过控制超声波的强度，研究人员能够将该组织的温度提高到特定程度。——美国看病

"聚焦超声使我们能够在肿瘤内特异性地激活治疗，"Shapiro小组的前博士生Mohamad Abedi说，他共同领导了该项目，现在是华盛顿大学的博士后研究员。"这很重要，因为这些对肿瘤治疗非常有帮助的强效药物可以在其他器官中引起显着的副作用，而我们的细菌制剂也可能存在。——美国看病

为了测试他们的工程细菌菌株是否按预期工作，研究小组将细菌细胞注射到患有肿瘤的实验室小鼠体内。在给细菌时间浸润肿瘤后，研究小组使用超声波加热它们。——美国看病

通过一系列试验，研究人员发现，用这种细菌菌株和超声波治疗的小鼠比仅用超声波治疗的小鼠，仅用细菌治疗的小鼠以及根本没有治疗的小鼠显示出更慢的肿瘤生长。——美国看病

然而，研究小组还发现，治疗小鼠中的一些肿瘤根本没有缩小。

"这是一个非常有希望的结果，因为它表明我们可以在正确的时间将正确的疗法靶向正确的地方，"夏皮罗说。"但与任何新技术一样，有一些事情需要优化，包括添加在我们激活细菌剂之前用超声波可视化细菌剂的能力，并更精确地将加热刺激瞄准它们。——美国看病