新型微材料釋放納米粒子選擇性摧毀癌細胞

APRIL 5, 2024
by Autonomous University of Barcelona

研究人員開發出僅由蛋白質組成的微材料，能夠在較長時間內釋放納米粒子，攻擊並摧毀特定癌細胞。這種微材料模仿了內分泌係統中的天然分泌顆粒，並被證明在結直腸癌小鼠模型中有效。

該研究發表在《先進科學》雜誌上。

由阿拉巴馬大學遺傳學和微生物學係生物技術和生物醫學研究所的 Antonio Villaverde 教授領導的團隊，在聖保羅研究所和 CIBER-BBN 的參與下，開發出了僅由蛋白質組成的自給式微材料，這些微材料能夠在較長時間內輸送組成它們的多肽。

研究人員已申請專利的製造這些顆粒的技術相對簡單，模仿了人類內分泌係統的分泌顆粒。就其化學結構而言，它涉及離子鋅與富含組氨酸的結構域的配位，組氨酸是生物體必需的氨基酸，因此無毒。

研究人員開發的新型微材料由被稱為多肽的氨基酸鏈組成，它們以納米顆粒的形式具有功能性和生物可利用性，可以被釋放並針對特定類型的癌細胞進行選擇性破壞。

研究團隊分析了這些材料的分子結構以及體外和體內分泌過程背後的動力學。在 CXCR4+ 結直腸癌動物模型中，該係統在皮下給藥時表現出高性能，並展示了釋放的蛋白質納米顆粒如何在腫瘤組織中積累。

“需要強調的是，這種積累比蛋白質在血液中給藥更有效。這一事實提供了一種意想不到的新方法，可以確保較高的局部藥物水平和更好的臨床療效，從而避免重複的靜脈給藥方案，”Villaverde 教授解釋說。

“在臨床上，使用這些材料治療結直腸癌將大大提高藥物效率和患者的舒適度，同時最大限度地減少不良副作用。”