抗癌藥物如何精確達到腫瘤組織,以便提高藥效、降低副作用?這一直是科學(xué)家們試圖解決、優(yōu)化的難題之一。藥物遞送存在很多問(wèn)題,例如藥物會(huì )被體液稀釋或者被其他器官吸收、藥物難以滲透進(jìn)入癌組織等等。所以,我們需要找到更好的方式。
近日,來(lái)自于德國綜合納米科學(xué)研究院的MarianaMedina-Sánchez教授團隊提出了一個(gè)“妙招”:利用精子攜帶藥物送至腫瘤組織!
他們以精子的載體,創(chuàng )造了一個(gè)獨特的藥物輸送系統,專(zhuān)為女性生殖系統疾病而設,包括婦科癌癥、子宮內膜異位癥、盆腔炎等等。
1“特殊”的藥物輸送系統
精子運輸藥物系統本質(zhì)上很簡(jiǎn)單。
Medina-Sánchez團隊將精子細胞浸泡于藥物溶液中,使其吸收大劑量的化合物。隨后,他們驅動(dòng)精子游進(jìn)一種束縛精子頭部的機械微型裝置。這一裝置外表涂有鐵物質(zhì),以便精子可以被外表磁場(chǎng)引導,從而確保醫生可以直接控制精子進(jìn)入腫瘤組織。
這一微型裝置具備一個(gè)快速釋放機制。當它撞擊到腫瘤組織表面,碰撞力會(huì )驅使它釋放出精子。隨后,精子可以自由游動(dòng),與腫瘤細胞融合。
Medina-Sánchez團隊采集牛的精子(體積與人類(lèi)精子類(lèi)似),使其裝載上一款標準化療藥物阿霉素,隨后進(jìn)入微型裝置中。他們利用實(shí)驗室陪養的癌癥組織測試這一體系。
結果顯示,微型裝置會(huì )顯著(zhù)降低精子游動(dòng)的速度(43%)。但是,精子依然可以到達癌細胞。結果顯示,攜帶抗癌藥物的精子細胞可以穿透癌細胞進(jìn)入其內,有效地釋放藥物消滅它們。
這一試驗很出彩。相比于其他藥物輸送系統(例如細菌),精子細胞不會(huì )啟動(dòng)免疫反應,而且精子細胞不會(huì )增值,引發(fā)其他負面問(wèn)題。同時(shí),精子可以保護藥物免于降解酶的作用。
2精子遞送藥物的挑戰
當然,這一輸送系統也存在問(wèn)題:1)釋放精子后,微型裝置不再具備其他功能,所以它在機體內的去向很重要;2)藥物的劑量難以控制,這與完成“旅程”的精子數量以及它們的裝載量、藥物活性等有關(guān)。這些影響因素需要仔細評估。
研究團隊同樣也以人類(lèi)精子進(jìn)行了相關(guān)測試。但是,這背后存在一個(gè)倫理學(xué)問(wèn)題:誰(shuí)的精子可以用于治療?這是否會(huì )存在懷孕的可能?
如果這些問(wèn)題可以得到圓滿(mǎn)的回答,那么,該技術(shù)將會(huì )有很大的作為。在美國,每年約有10萬(wàn)名女性被確診患有婦科癌癥。她們需要更好的治療方法。研究人員表示:“未來(lái),精子遞送藥物有望應用于原位癌的診斷和治療中。”