| 来源：cnBeta | 2022-11-03 07:56:28 |
一种由DNA制成的、比人的头发小2万倍的新型药物运输器已经被设计和验证，它可以改善癌症和其他疾病的治疗方式。这些分子运输器可以通过化学编程来输送最佳浓度的药物，使它们比目前的方法更有效。来自蒙特利尔大学(UdeM)的一个加拿大研究小组在一项新的研究中报告了相关细节，该研究将于今天(11月2日)发表在《自然-通讯》杂志上。
Alexis Vallée-Bélisle和他的团队开发的基于DNA的纳米传输器可以运输和提供精确浓度的药物：在这张图片中是多柔比星，一种化疗药物。这些纳米传输器还可以连接到特定的生物分子上，以优化药物分布。在这里，我们看到一个纳米传输器(白色)附着在白蛋白(粉红色)上，以保持多柔比星(浅蓝色)在血液循环中。资料来源：Monney Medical Media / Caitlin Monney
在整个治疗过程中提供并保持治疗药物的剂量是成功治疗疾病的关键方法之一。过度接触治疗会增加副作用。另一方面，次优的治疗暴露会降低效率，通常会导致耐药性。
现代医学的一个主要挑战是保持血液中药物的最佳浓度。由于大多数药物会迅速降解，病人被迫定期服用多剂量的药物。许多病人经常忘记按时服药，导致药物剂量低于最佳水平。而且由于每个病人都有不同的药代动力学特征，他们血液中的药物浓度也有很大差异。
医学观察到只有大约50%的癌症患者在某些化疗期间得到了最佳的药物剂量，UdeM化学副教授Alexis Vallée-Bélisle，一位生物启发式纳米技术专家，开始探索生物系统如何控制和维持生物分子的浓度。
他说："我们已经发现，生物体采用了蛋白质运输器，这些运输器被编程以保持关键分子的精确浓度，如甲状腺激素，这些运输器和其分子之间的相互作用强度决定了自由分子的精确浓度。"
这个简单的想法促使Vallé-Belisle--他是加拿大生物工程和仿生技术研究主席--和他的研究团队开始开发人工药物运输器，模仿在治疗期间保持药物精确浓度的自然效果。
该研究的第一作者、马萨诸塞大学博士生Arnaud Desrosiers最初确定并开发了两种DNA转运体：一种是抗疟药物奎宁，另一种是治疗乳腺癌和白血病的常用药物多柔比星。
然后他证明，这些人工运输器可以很容易地被编程，以输送和保持任何特定浓度的药物。
Desrosiers说："更有趣的是，我们还发现这些纳米运输器也可以被用作药物储存器，以延长药物的效果，并在治疗过程中尽量减少其剂量。这些纳米传输器的另一个令人印象深刻的特点是，它们可以被引导到身体最需要药物的特定部位--原则上，这应该减少大多数副作用。"
为了证明这些纳米传输器的有效性，研究人员与法国波尔多大学的药剂师Jeanne Leblond-Chain、UdeM的生物化学家Luc DesGroseillers、UdeM的病理学家Jérémie Berdugo、蒙特利尔心脏研究所的药剂师Céline Fiset和UdeM下属的Maisonneuve-Rosemont医院的临床生物化学家Vincent De Guire联手。
利用为多柔比星开发的新药物转运器，该团队证明了一种特定的药物转运器配方可使多柔比星保持在血液中，并大幅减少其向关键器官如心脏、肺和胰腺的扩散。
在用这种配方治疗的小鼠中，多柔比星在血液中的维持时间长了18倍，心脏毒性也减少了，使小鼠更加健康，这一点从它们的正常体重增加可以看出。
Vallée-Bélisle说："我们的纳米传输器的另一个伟大特性是其高度的通用性。就目前而言，我们已经证明了这些纳米传输器对两种不同药物的工作原理。但由于DNA和蛋白质化学的高度可编程性，人们现在可以设计这些运输器来精确地输送各种治疗分子。此外，这些运输器还可以与人类设计的脂质体运输器相结合，这些运输器现在正被用于以不同的速度运送药物"。
研究人员现在正验证他们的发现的临床效率。由于他们的多柔比星纳米传输器被编程为在血液循环中保持药物的最佳状态，他们认为它可以用来治疗血癌。
Vallée-Bélisle说："我们的纳米传输器的另一个伟大特性是其高度的通用性。就目前而言，我们已经证明了这些纳米传输器对两种不同药物的工作原理。但由于DNA和蛋白质化学的高度可编程性，人们现在可以设计这些运输器来精确地输送各种治疗分子。此外，这些运输器还可以与人类设计的脂质体运输器相结合，这些运输器现在正被用于以不同的速度运送药物。我们设想，类似的纳米转运器也可能被开发出来，将药物输送到身体的其他特定位置，并最大限度地提高药物在肿瘤部位的存在。"这将极大地提高药物的效率，并减少其副作用"。
责任编辑：techtoutiao
