SCIAV:科学家们已经开发出一种新型的DNA纳米管 或者可以通过血脑屏障将治疗药物输送到靶向胶质母细胞瘤

来源：原创网站2021-12-29 23:10

来自约翰霍普金斯大学等机构的科学家开发了一种基于DNA纳米技术的新型给药系统，该系统可能通过靶向原发肿瘤来提高患者的治疗效果和生存率。

2021年12月29日/100医学网生物网络/-胶质母细胞瘤被广泛认为是最具侵袭性的脑癌。即使经过治疗，它的存活率也相当低。大多数患者确诊后平均只能存活15-18个月。由于胶质母细胞瘤肿瘤表现出高度多样化的特征及其在体内的位置(在敏感和受保护的脑区)，我们应该治疗这类肿瘤。

最近，在国际杂志《科学进展》发表的题为“选择性靶向胶质母细胞瘤和递送多柔比星以提高存活率的-脱氧核糖核酸纳米管”的研究报告中，约翰霍普金斯大学和其他机构的科学家开发了一种基于脱氧核糖核酸纳米技术的新型药物递送系统，该系统可以通过靶向原发性肿瘤来提高患者的治疗和存活率。

十个核苷酸ssDNA亲本形成平行的G-四链体，并自组装成中空纳米管。

图片：DOI:10.1126/sciadv.abl5872

研究员Efie Kokkoli教授表示，血液转运疗法最大的障碍之一是如何跨越血脑屏障，既能保护大脑免受血液中有毒物质的侵害，又能阻断治疗药物等大分子物质。因此，我们利用DNA纳米技术开发了一种单链DNA(ssDNA)纳米管，它可以穿过血脑屏障，靶向大脑中的肿瘤。纳米技术可以帮助研究人员将合成DNA用于各种技术目的。在这项研究中，研究人员使用ssDNA和其他分子设计了一种可以携带治疗剂的自组装纳米管。这种合成的脱氧核糖核酸可以帮助研究人员设计针对特定细胞的新策略。

因此，纳米管不仅是一个包裹，也是一个信使，可以将药物转运到靶向部位。在这篇论文中，研究人员Kokkoli和他的同事使用小鼠模型来检测靶向胶质母细胞瘤上的ssDNA纳米管的准确定性。他们将纳米管插入小鼠大脑半球的两侧，一侧健康，另一侧长出胶质母细胞瘤。研究人员观察到，肿瘤附着在纳米管上，但健康一侧的大脑中没有这种纳米管，这证明这种新方法可能不太可能损害健康细胞。随后，研究人员将纳米管插入小鼠尾部的静脉中，观察到了同样的结果，这表明这种新型纳米管可以成功穿越啮齿动物大脑中的血脑屏障。

手术完全切除胶质母细胞瘤肿瘤是不可能的，因为会留下胶质母细胞瘤的痕迹，导致癌症复发，这也是为什么患者术后要进行化疗的原因。作为这项研究的一部分，研究人员还评估了这种新的纳米管是否可以用作运输化疗药物阿霉素的载体。研究人员再次使用小鼠模型。他们将胶质母细胞瘤细胞注射到小鼠大脑的一侧，以模拟肿瘤切除后留下的肿瘤细胞。注射后，研究人员在小鼠模型的大脑中注射了一个微型输液泵并提供了不同的治疗方法。一些小鼠接受空纳米管，而另一些小鼠则在大脑中自由接受阿霉素或通过DNA纳米管接受阿霉素治疗。

图片：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abl5872

两周后治疗停止，研究人员对小鼠模型进行了大约一个半月的监测。结果表明，多柔比星通过纳米管处理的小鼠存活率显著提高，研究结束时有一半小鼠存活。重要的是，自由接受多柔比星的小鼠在其肝脏和脾脏中显示出毒性作用的迹象。相比之下，研究人员在接受空纳米管和其他多柔比星的小鼠的脾脏和肝脏组织中没有发现任何明显的发现。

综上所述，本研究结果表明，ssDNA纳米管可能是一种非常有潜力的靶向胶质母细胞瘤肿瘤并向脑肿瘤输送相应治疗剂的工具。(100yiyao.com 100医疗网)

原始来源：

迈克尔哈里斯、惠惠匡、扎卡里施奈德曼等人，科学进展(2021年)。doi :10.1126/sciadv . ab 5872

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