游向肿瘤的MC-1(T)趋磁球菌。
图片来源: Nanorobotics Laboratory/Polytechnique Montreal
化疗是治疗癌症的主要方式之一,但是它杀灭人体细胞时不分好坏,因此副作用很大。现在,一组加拿大科研人员找到了一种方法,可以让一种特别的细菌带着药直接进入肿瘤深处,从而获得疗效强、用药少和副作用小的化疗效果。目前他们刚刚完成在老鼠身上的实验。
蒙特利尔大学理工学院的纳米技术专家希尔万. 马特尔从事这项研究已经十五年了。CBC记者Emily Chung报道说,马特尔一开始的设想是用磁场引导纳米机器人顺着血管游进肿瘤,把治疗癌症的药物送到特定的区域。但是由于纳米机器人的制造技术目前还达不到这个要求,他不得不放弃这个想法。
马特尔转而在细菌里寻找替代者。细菌可以在人体里自由来去,但是要在它们当中找到称职的送药快递小哥却不容易。细菌在哺乳动物体内只能存活三十分钟。如果它们背着药在人体内到处乱跑,死在哪里就把药留在哪里,那药效不是跟传统的化疗差不多么?所以必须物色到一种能听指挥、直奔肿瘤而去的细菌。
马特尔的研究小组物色到的细菌名叫趋磁球菌。这种细菌的体内长了一根“指南针”,在水里游动时用来导向。这根指南针含有铁元素,这使它们可以像纳米机器人一样被磁场诱导。
细菌界的菲尔普斯
它们利用鞭毛的推力,游动的速度比大部分别的细菌快10倍。每一秒钟它们可以游相当于自己身长200倍的距离。多亏这项天赋,它们才能保证在30分钟的大限之内完成送药任务。
用来装药的“袋子”是一种微脂粒,亦称脂质体。马特尔与蒙大理工学院和麦吉尔大学的研究人员合作,设计出类似于黏扣带的“搭扣”,把包裹药物分子的脂质体粘在趋磁球菌的身上。在把二者混合后,每个细菌身上可以粘大约70个微脂粒。
准备出发!
临床试用尚需时日
实验结果令人兴奋。但这仅仅是完成了概念验证,即在理论上证明了这种方法的可行性。在进入临床试用以前,还需要进行许多进一步实验。例如,研究人员需要了解被送到肿瘤内的药物的疗效,尝试让更多的细菌到达目的地,试验不同药物释放方式。另外非常重要的一个问题是,趋磁球菌进入人体以后,人的免疫系统是否会因不知道它们是“友军”而堵截、消灭它们呢?
这项研究成果发表在本星期的《自然纳米科学》杂志上。