科學家們研製出了一種新型抗藥物,它能透過靶向特定通道誘導腫瘤細胞中致命的鈣離子流入。這種創新方法利用了腫瘤中現有的鈣離子,並在小鼠身上成功進行了測試,為癌症治療提供了一種潛在的新方法。
鈣離子在細胞功能中起著至關重要的作用,但如果鈣離子含量過高,就會對細胞造成危害。研究人員最近開發出一種化合物,可透過調節細胞內的鈣離子流入來靶向摧毀腫瘤細胞。這種創新方法利用了腫瘤組織內已有的鈣離子,無需外部鈣源。《Angewandte Chemie》雜誌上發表的一篇論文詳細介紹了這一研究成果。
生物細胞需要鈣離子來維持線粒體(細胞的動力室)的正常運轉。然而,如果鈣離子過多,線粒體過程就會失衡,細胞就會窒息。由韓國首爾梨花女子大學的尹珠英(Juyoung Yoon)領導的研究小組與來自中國的研究小組一起,利用這一過程開發出了一種協同抗腫瘤藥物,它可以開啟鈣離子通道,從而在腫瘤細胞內引發致命的鈣離子風暴。
研究人員瞄準了兩個通道,第一個是外膜上的通道,另一個是內質網中的鈣通道,內質網也是一個儲存鈣離子的細胞器。位於外膜的通道在暴露於大量活性氧(ROS)時開啟,而內質網中的通道則被一氧化氮分子啟用。
為了產生能開啟外膜鈣通道的 ROS,研究人員使用了染料吲哚菁綠。這種生物活性劑可透過近紅外線照射啟用,不僅能引發導致 ROS 的反應,還能使環境升溫。研究小組解釋說,區域性高溫會啟用另一種活性劑 BNN-6 釋放一氧化氮分子,從而開啟內質網中的通道。
在腫瘤細胞系試驗成功後,研究小組又在植入腫瘤的小鼠體內測試了一種注射製劑。為了創造出一種生物相容的複合藥物,研究人員將活性成分裝入了微小的改性多孔矽珠中,這種矽珠對人體無害,但能被腫瘤細胞識別並轉運到細胞內。將這些微珠注入小鼠血液後,研究人員觀察到藥物在腫瘤內積聚。照射近紅外線成功地觸發了作用機制,接受這種製劑的小鼠幾天後腫瘤就消失了。
作者強調,這種離子流入方法可能也適用於相關的生物醫學研究領域,因為類似的機制可以啟用不同於鈣離子通道的離子通道,從而找到新的治療方法。
編譯來源:ScitechDaily