癌癥是影響全球健康的嚴重疾病。無論是醫(yī)生還是患者,都會關心一個重要的問題:你怎么知道癌癥療法起效了?這個問題的答案對患者的生命非常重要。如果知道一種癌癥療法無效,患者就能盡早使用其他療法,以免延誤治療時機。
今日,來自麻省理工學院(MIT)的科學家們開發(fā)出了一種簡單明了的新方法。這種方法有點像“紅綠燈”,當癌細胞發(fā)出紅光時,就表明治療起作用了。相反,如果癌細胞發(fā)出綠光,就說明治療可能還沒起效。這項研究發(fā)表在了《Nature Communications》上,并得到了MIT官網(wǎng)的特別報道。
要看懂這個新方法,我們先來了解一下過氧化氫這種分子。許多癌細胞由于突變,體內(nèi)的過氧化氫代謝會過于旺盛,而這種分子對細胞有一定**,會造成損傷。因此,癌細胞會演化出抗氧化的系統(tǒng),移除體內(nèi)的過氧化氫。新藥研發(fā)人員則能針對這些系統(tǒng),開發(fā)抗癌新藥。
“但在臨床試驗中發(fā)現(xiàn)的一大問題在于,這些療法只在一些患者中起作用,在另一些患者中往往不生效,”本研究的通訊作者Hadley Sikes教授說道:“我們需要能在臨床試驗中表現(xiàn)更好的工具,找到哪些患者能得到緩解,這樣一來,更多新藥才有可能問世。”
為了解決這個問題,研究人員們想到直接在細胞內(nèi)檢測過氧化氫的水平。他們基于人類的一種酶,開發(fā)了一種巧妙的“傳感器”。具體說來,科學家們在酶的一端加上了綠色熒光蛋白,另一端加上了紅色熒光蛋白。在沒有過氧化氫的情況下,這種傳感器只會發(fā)出綠光。
但當抗癌療法生效,癌細胞里出現(xiàn)大量過氧化氫的情況下,這種傳感器的結構會發(fā)生改變,使細胞發(fā)出紅光。這樣一來,只要看看細胞的顏色,我們就能知道抗癌療法管不管用。
這款傳感器的潛力很快在實驗里得到了驗證。研究人員們在兩類癌細胞中做了測試,一類對現(xiàn)有療法產(chǎn)生耐受,一類則會被現(xiàn)有療法殺死。研究表明,前者依舊表現(xiàn)出綠色,而后者變成了紅色。
Sikes教授表示,這一發(fā)明至少有兩大應用前景。首先,它可以被用來篩選現(xiàn)有的新藥庫,觀察它們對哪些類型的癌細胞有效,從而開發(fā)新的療法;其次,它也可以在患者接受治療前,就篩選不同藥物的治療效果,提高治療的成功率。
“我們需要知道哪些抗癌藥能起效,以及在哪些腫瘤中能起效,” Sikes教授補充道:“這兩個問題雖然獨立,但卻相關。我們需要解決這兩個問題,才能帶來實際的應用。”
參考資料:
[1] Langford et al., (2018). Monitoring the action of redox-directed cancer therapeutics using a human peroxiredoxin-2-based probe. Nature Communications, DOI: 10.1038/s41467-018-05557-y
[2] Sensor could help doctors select effective cancer therapy. Retrieved August 7, 2018, from http://news.mit.edu/2018/sensor-could-help-doctors-select-effective-cancer-therapy-0807
原標題:MIT黑科技:看看癌細胞顏色,就知道抗癌療法是否起效?
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