美國國家能源部下屬的桑迪亞國家實驗室和新墨西哥大學癌癥研究和治療中心的科學家,，研發(fā)出了一種有效的策略、用納米粒子和藥物雙管齊下攻擊癌細胞的方法,。相關(guān)研究發(fā)表于近日出版的《自然—材料學》雜志上,。
桑迪亞國家實驗室的教授杰夫·布林克表示，這種直徑約為150納米的二氧化硅納米顆粒就像一個多孔的蜂巢,，其具有很大的“肚量”和表面積,，能存儲大量種類繁多的藥物。該納米粒子和周圍環(huán)繞的,、由脂質(zhì)體構(gòu)成的類似細胞的膜結(jié)合在一起,，可被看做一個能作為運載工具的“原始細胞”，能將治療癌癥的“雞尾酒藥物”運送至人體內(nèi)以殺死癌細胞,。膜會封住“雞尾酒藥物”,，納米粒子會讓膜保持穩(wěn)定并包含和釋放“原始細胞”內(nèi)的治療藥物。
目前獲得美國食品與藥物管理局許可的納米粒子遞送策略是使用脂質(zhì)體本身來包裹和遞送藥品,。布林克和同事研發(fā)的新方法中,，原始細胞的容納量更大、穩(wěn)定性更強,、效率更高,，其對人類肝臟癌細胞毒性的破壞力也更大。布林克說：“與僅僅使用脂質(zhì)體相比,，新方法的效率增加了數(shù)百萬倍,。”
該研究領(lǐng)導卡莉·阿希禮表示，與僅僅使用脂質(zhì)體相比,，原始細胞的另一個優(yōu)勢在于,，用脂質(zhì)體作“載體”需要專門的“卸載策略”，會使運載過程變得更加困難,，而原始細胞方法則可通過浸泡納米粒子來卸載專門用于治療某些特定疾病的藥物,。
原始細胞中的脂質(zhì)體也能作為保護罩，在原始細胞依附并固定在癌細胞內(nèi)部之前,，阻止有毒化療藥物從納米粒子中泄露出來,。這意味著，即使該原始細胞沒有找到癌細胞,，也很少會有毒物泄露進人體,，因此減少了傳統(tǒng)化療方法可能造成的毒副作用。
這種納米粒子小巧,，而且制作工藝精巧,，能在肝臟和其他器官附近漂游循環(huán)幾天或幾周，搜尋獵物癌細胞。
科學家正在試管中培育出的人體癌細胞上測試這種方法,，并很快將在老鼠腫瘤上進行測試,。與此同時，他們也在持續(xù)優(yōu)化這種二氧化硅納米粒子的大小,，直徑大小介于50納米到150納米之間的粒子能吸收的癌細胞最多,。
科學家表示，該方法將于5年內(nèi)進行商業(yè)化開發(fā)和應用,。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原文出處：
Nature Materials DOI： doi:10.1038/nmat2992
The targeted delivery of multicomponent cargos to cancer cells by nanoporous particle-supported lipid bilayers
Carlee E. Ashley; Eric C. Carnes; Genevieve K. Phillips; David Padilla; Paul N. Durfee; Page A. Brown; Tracey N. Hanna; Juewen Liu; Brandy Phillips; Mark B. Carter; Nick J. Carroll; Xingmao Jiang; Darren R. Dunphy; Cheryl L. Willman; Dimiter N. Petsev; Deborah G. Evans; Atul N. Parikh; Bryce Chackerian; Walker Wharton; David S. Peabody; C. Jeffrey Brinker
Encapsulation of drugs within nanocarriers that selectively target malignant cells promises to mitigate side effects of conventional chemotherapy and to enable delivery of the unique drug combinations needed for personalized medicine. To realize this potential, however, targeted nanocarriers must simultaneously overcome multiple challenges, including specificity, stability and a high capacity for disparate cargos. Here we report porous nanoparticle-supported lipid bilayers (protocells) that synergistically combine properties of liposomes and nanoporous particles. Protocells modified with a targeting peptide that binds to human hepatocellular carcinoma exhibit a 10,000-fold greater affinity for human hepatocellular carcinoma than for hepatocytes, endothelial cells or immune cells. Furthermore, protocells can be loaded with combinations of therapeutic (drugs, small interfering RNA and toxins) and diagnostic (quantum dots) agents and modified to promote endosomal escape and nuclear accumulation of selected cargos. The enormous capacity of the high-surface-area nanoporous core combined with the enhanced targeting efficacy enabled by the fluid supported lipid bilayer enable a single protocell loaded with a drug cocktail to kill a drug-resistant human hepatocellular carcinoma cell, representing a 106-fold improvement over comparable liposomes.
