【醫療科技】DNA納米藥物轉運蛋白 改善癌症治療方式
▲ 加拿大蒙特利爾大學(UdeM)研究團隊發現,由DNA製成的新型藥物轉運蛋白,大小僅為人類髮絲的二萬分之一。(法新社資料圖片)
化學藥物治療(化療)是醫治癌症的重要方法之一,在治療過程中提供和保持治療藥物劑量,也是成功治病的關鍵,惟現代醫學仍難以保持血液中藥物的最佳濃度。加拿大生物工程及仿生技術研究團隊近日研發了一種大小僅為人類髮絲二萬分之一、由DNA製成的新型藥物轉運蛋白,並透過化學編程來提供最佳濃度的藥物,使其比目前的方法更有效。
進行化療時,除了選藥,定劑量及用藥的時間也要相配,才能取得較理想療效。來自加拿大蒙特利爾大學(UdeM)的化學系副教授Alexis Vallee-Belisle,從早前醫學觀察發現,僅50%的癌症患者在特定化療過程中,獲得了最佳的藥物劑量,於是開始探索生物系統如何控制和維持生物分子的濃度,改善癌症和其他疾病的治療方法。
Alexis Vallee-Belisle表示,他與研究團隊發現:
活生物體(Living organisms)使用蛋白質轉運體(Protein transporters)來維持關鍵分子,如甲狀腺激素(Thyroid hormones)的精確濃度,而這些轉運體與其分子之間相互作用的強度,決定了游離分子的精確濃度。
而是次受啟發研究的藥物轉運蛋白,可以用來運輸和提供精確濃度的藥物,並可將其連接到特定的生物分子上,以改善藥物分布。
引導藥物 至身體最需要部位
該項研究的第一作者--UdeM博士生Arnaud Desrosiers最初確定並開發了兩種DNA轉運蛋白,透過化學編程,更容易傳輸和維持任何特定濃度的藥物。其中一種用於抗瘧藥物奎寧(Quinine),另一種用於治療乳癌、血癌等的常用藥物阿黴素(Doxorubicin)。
Arnaud Desrosiers與團隊隨後還發現,這些納米轉運蛋白擁有另一功能,可用作藥物儲存庫,以延長藥物的作用,因而在治療期間可有限度減少劑量。
化療藥物的不足之處,就是會殃及補充身體需要的正常細胞,尤其是造血的骨髓細胞、生長毛髮的毛囊細胞和消化道細胞,導致疲倦、抵抗力弱、噁心、食慾不振、脫髮等常見副作用。因此,選擇藥物時,既要確保藥物能盡量殺滅癌細胞,也要按患者的體質,選用副作用較輕的藥物。他指出:
轉運蛋白可引導藥物至身體最需要藥物的特定部位,因此,原則上可減少一些副作用。
他們其後更進一步與法國波爾多大學的藥劑師、UdeM的生物化學家及病理學家、蒙特利爾心臟研究所藥劑師,以及UdeM旗下的Maisonneuve-Rosemont醫院的臨床生物化學家聯手,證明這些「納米運輸器」的有效性。該研究日前亦刊登於學術期刊《自然-通訊》(Nature Communications)上。
小鼠實驗見效 臨床尚待驗證
驗證過程中,他們利用小鼠以及為阿黴素開發的藥物轉運蛋白進行實驗,證明藥物轉運蛋白配方可以使阿黴素保持在血液中,將維持時間延長18倍,並大幅減少其向心臟、肺和胰腺等關鍵器官擴散,令小鼠保持健康,體重增加情況亦屬正常。
該團隊認為,阿黴素納米轉運蛋白能有效地保持藥物在血液循環中,有望用於治療血癌。然而,由於小鼠和人類的癌細胞在生理上並不同,未能反應藥物的真實效果,研究人員現正驗證相關臨床效果。
責任編輯:張寶燕
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