科學家引導磁性細菌進入腫瘤以植入抗癌藥物
希望利用細菌的抗癌能力的科學家們取得了不俗的進展,其證明了磁性形式的微生物如何能夠被推進腫瘤。這本身就是一個有希望的突破,但通過先進的工程技術,該團隊希望能進一步增強其抗腫瘤效果。
據了解,這項研究是在瑞士蘇黎世聯邦理工學院進行的且建立在以前的工作基礎上,這些工作證明了天然含有氧化鐵顆粒的Magnetospirillum細菌可以被磁場控制。2020年,科學家們利用這一技術在實驗室中控制細菌周圍的液體流動並有效地將它們變成了磁性微泵。
這就提出了通過將它們引導到血液中的理想位置從而利用它們在體內輸送藥物的可能性。但離開血液進入腫瘤組織並不像從火車上跳下來。血管壁是由細胞組成的密集的屏障,只有通過擠壓這些細胞之間狹窄但波動的空間,某些分子才能通過。
科學家們將磁螺旋體細菌注射到小鼠體內,另外通過旋轉的磁場顯示,它們可以增強其偷偷穿過血管壁上這些臨時間隙的能力。這使它們能夠進入腫瘤,從那裡,細菌能夠自行進入腫瘤。
領導這項研究的Simone Schürle說道:“我們也利用了細菌的自然和自主運動。一旦細菌穿過血管壁並進入腫瘤,它們就能獨立地遷移到腫瘤的內部深處。”
在細胞培養實驗中,研究小組將稱為脂質體的脂肪物質小球附著在細菌上。這旨在模擬該技術如何作為一種藥物遞送方法工作,其中貨物將被裝入脂質體並在腫瘤中釋放。這些實驗表明,細菌成功地將這些脂質體帶入癌症組織。
將細菌作為癌症藥物輸送的載體是我們在其他地方看到的一個想法也取得了令人鼓舞的結果。今年早些時候,哥倫比亞大學的一個團隊展示了一種工程細菌,它可以躲避免疫系統足夠長的時間來產生一種抗腫瘤毒素並縮小小鼠模型中的腫瘤。Schürle則有類似的願望。“我們相信我們可以用我們的工程方法來提高細菌性癌症治療的療效。”
包括大腸桿菌的工程形式都可能實現,雖然沒有磁性但目前正在研究作為癌症治療細菌。而如果能使其具有磁性,則就可以用磁場將其送往身體深處的腫瘤從而釋放出抗癌效果。