癌癥治療中,臨床醫(yī)生不知道何時、何地以及哪種耐藥性可能會出現(xiàn),這讓他們落后于狡猾的癌細(xì)胞一步。現(xiàn)在,美國賓夕法尼亞州立大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊找到了一種方法,通過重新編程癌癥演變過程,讓腫瘤更容易被治療。研究論文發(fā)表在近期出版的《自然·生物技術(shù)》雜志上。
該團(tuán)隊創(chuàng)建了一種模塊化基因回路,或稱雙開關(guān)選擇基因驅(qū)動,用于將非小細(xì)胞肺癌EGFR基因突變引入,這種突變是重要的治療靶標(biāo)。
該回路配備兩個基因開關(guān)。“開關(guān)1”的作用類似于選擇基因,使研究人員能夠像電燈開關(guān)一樣打開或關(guān)閉耐藥性。打開第一個開關(guān)后,經(jīng)過基因改造的細(xì)胞會暫時對特定藥物產(chǎn)生耐藥性。當(dāng)用藥物治療時,原本對藥物敏感的癌細(xì)胞會被有效清除,同時,經(jīng)過基因改造的耐藥細(xì)胞以及少量天然存在的耐藥癌細(xì)胞則得以存活。改造后的細(xì)胞最終會生長并抑制天然耐藥癌細(xì)胞的擴(kuò)增,防止它們產(chǎn)生新的耐藥性。
“開關(guān)2”則像一個內(nèi)置的“特洛伊木馬”。它包含一種自殺基因,使改造過的細(xì)胞產(chǎn)生并釋放一種毒素,這種毒素不僅能殺死改造細(xì)胞自身,還能擴(kuò)散并殺死周圍未改造的耐藥癌細(xì)胞。
研究團(tuán)隊首先模擬了腫瘤細(xì)胞群,并運(yùn)用數(shù)學(xué)模型對相關(guān)概念進(jìn)行了驗證。隨后,他們分別克隆了各個開關(guān)基因,將這些基因分別封裝進(jìn)病毒載體中,在人類癌細(xì)胞中進(jìn)行單獨(dú)功能測試。接著,研究團(tuán)隊將兩個開關(guān)基因連接構(gòu)建成一個回路,并進(jìn)行了再次測試。體外實(shí)驗證明該回路的有效性后,研究團(tuán)隊在小鼠模型上重復(fù)了相同的實(shí)驗步驟,成功驗證了該回路能夠?qū)苟喾N藥物耐藥性。(張佳欣)
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