科學家透過基因編輯誘使癌細胞自毀
事實證明,癌症包含極度難以捉摸的靶點,腫瘤會產生抗藥性,從而躲避治療它們的藥物。然而,一群科學家現在設計出了一個巧妙的新策略,它能讓癌細胞自殺,迫使它們自相殘殺。
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創新的關鍵在於引入了兩個新的”開關”。第一個開關能讓改造細胞在接觸某種藥物時,超越並主宰癌細胞群的其他部分。第二個開關會釋放一種毒素,殺死現在占主導地位的改造細胞及其未改造的鄰近細胞。
發表在《自然-生物技術》(Nature Biotechnology)上的一項研究強調,這種”雙開關選擇基因驅動”方法解決了現有癌症治療方法的核心難題。有些癌細胞不可避免地會演化出抗藥性機制,從而在治療中存活下來。細胞可能會使藥物失活,關閉藥物靶向的通路,或做出其他分子改變以維持生命。
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為了應對這種情況,醫生通常會使用多種藥物組合,以不同的方式攻擊腫瘤。然而,這些選擇是有限的,尤其是對於缺乏有效治療標靶的難治癌症。新技術採用了一種截然不同的方法。它不是尋找新的藥物或靶點,而是利用腫瘤快速進化的能力來對付它。
在概念驗證實驗中,研究人員使用了肺癌細胞和藥物厄洛替尼。通常,厄洛替尼是透過阻斷表皮生長因子受體蛋白的活化來發揮作用的,而表皮生長因子受體蛋白是細胞不受控制生長的驅動力。然而,科學家改造了肺癌細胞,透過第一個”自殺基因”來逆轉厄洛替尼的作用,使細胞產生抗藥性,並在接觸藥物後迅速增殖。
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將厄洛替尼應用於混合修飾和未修飾的癌細胞,可使經過編輯的細胞迅速成為腫瘤樣本中的主要群體。一旦達到這種效果,研究人員就停止給藥。
然後,他們用一種名為5-FC 的無害化合物活化了第二個”自殺基因”。此基因能表現一種酶,將5-FC 轉化為劇毒抗癌藥物5-FU。由於被編輯的細胞現在佔了腫瘤的大部分,釋放的毒素有效地殺死了整個癌細胞群。
研究人員在患有非小細胞肺癌(最常見的肺癌類型)的小鼠身上測試了這種方法,發現經過改造的細胞在20天內就超越了原來的腫瘤。到第80天,腫瘤完全消退。
研究團隊目前正努力在其他癌症類型和藥物組合上測試這種方法。如果試驗成功,它將為戰勝癌症提供一種新方法。