在癌症的治疗过程里,如何将抗癌药物准确地运送到癌细胞中且不伤害正常细胞,是一个值得深思的问题。在日常生活中,快递公司会藉由快递员和物流网络,高效且准确地把货物运送到指定地点。但是人体内是否也有这种快递员和物流网络呢?答案是肯定的。
精子比起细菌更适合携带药物妇科癌症与妇科疾病往往困扰着大量女性,全美每年约有10万名女性被诊断患有妇科癌症,在全球各地加总的人数更是可观,严重地威胁着广大女性的健康。近日,德国整合奈米研究所(InstituteforIntegrativeNanosciences)和开姆尼斯工业大学(ChemnitzUniversityofTechnology)的研究人员已经找到了一种新型药物装载系统,可以利用精子良好地适应阴道、子宫颈和输卵管的恶劣环境的方法,将药物运送到妇科癌症的癌细胞中。而此新方法主要针对女性生殖系统疾病,包括妇科癌症、子宫内膜易位症及骨盆腔炎等疾病。
假如将药物包裹在包裹在像是脂质体的微观容器内,有助于保护身体免受有毒物质的侵害,也有助于药物溶解。不过药物包裹如何透过身体扩散并且进入标靶细胞的问题仍需要解决,而精子能提供更好的解决方案,特别是在女性生殖器这样的环境里,它们的膜提供了一种完美的方式来包装药物,能避免稀释、免疫反应或从人体的酶分解等问题。由于精子会在受精期间与卵子结合的特性,所以精子也是一种将药物送到标靶细胞中的便利方式。
将公牛的精子改造为携带药物的工具研究人员将公牛的精子细胞浸泡在Doxorubicin(一种常用于中断蛋白分子结构以治疗妇科癌症,但对精子细胞几乎没有影响的药物)让其吸收并携带此癌症化疗药物,为了正确推动精子往正确的方向前进,研究人员采用奈米光刻的3D打印技术,为精子创造出一层薄薄的线条,涂上一层薄铁。同时该结构为改造后的精子提供了快速释放机制,使之成为一个携带大量癌症治疗药物的微型机器。之后,通过磁场牵引,将精子微型机器引导至正在生长的肿瘤癌细胞HeLa细胞(一种子宫颈癌的细胞系统)附近。当精子接触到肿瘤组织时,精子头部的微型结构便会由精子上脱离,从而保证大量的精子涌向组织,进入癌细胞。虽然头部的微型结构使得精子的运动速度降低了43%,但并没有影响到其作用于癌组织与癌细胞。体外实验表明,基于精子微型机器的妇科癌症治疗药物运输系统,具有一定的功效。
精子能保证药物靶向准确但临床及伦理尚有争议
尽管这项实验的成果给予妇科癌症治疗新的曙光,但不可忽视的是这项实验毕竟采用的是公牛精子而非人类精子,实验环境也非人类身体。同时也应思考其可能造成意外怀孕的风险、精子数量、携带药物种类、精子头部微型机器的降解机制及临床应用的伦理问题。虽然这一新型的设计与临床应用尚未成熟,但是精子能准确的辨识卵细胞,保证药物靶向的准确性,而不损伤其他正常细胞,也能防止药物在运用过程中被稀释和降解,保证治疗效果。而且也不像细菌或病毒为载体的靶向系统往往会引起自身免疫反应或其他不适或病征,研究人员希望,在不久的将来就可以将这套系统推向临床婴用,为妇科癌症患者带来更大的福音。
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