新型微材料释放纳米粒子选择性摧毁癌细胞

APRIL 5, 2024
by Autonomous University of Barcelona

研究人员开发出仅由蛋白质组成的微材料，能够在较长时间内释放纳米粒子，攻击并摧毁特定癌细胞。这种微材料模仿了内分泌系统中的天然分泌颗粒，并被证明在结直肠癌小鼠模型中有效。

该研究发表在《先进科学》杂志上。

由阿拉巴马大学遗传学和微生物学系生物技术和生物医学研究所的 Antonio Villaverde 教授领导的团队，在圣保罗研究所和 CIBER-BBN 的参与下，开发出了仅由蛋白质组成的自给式微材料，这些微材料能够在较长时间内输送组成它们的多肽。

研究人员已申请专利的制造这些颗粒的技术相对简单，模仿了人类内分泌系统的分泌颗粒。就其化学结构而言，它涉及离子锌与富含组氨酸的结构域的配位，组氨酸是生物体必需的氨基酸，因此无毒。

研究人员开发的新型微材料由被称为多肽的氨基酸链组成，它们以纳米颗粒的形式具有功能性和生物可利用性，可以被释放并针对特定类型的癌细胞进行选择性破坏。

研究团队分析了这些材料的分子结构以及体外和体内分泌过程背后的动力学。在 CXCR4+ 结直肠癌动物模型中，该系统在皮下给药时表现出高性能，并展示了释放的蛋白质纳米颗粒如何在肿瘤组织中积累。

“需要强调的是，这种积累比蛋白质在血液中给药更有效。这一事实提供了一种意想不到的新方法，可以确保较高的局部药物水平和更好的临床疗效，从而避免重复的静脉给药方案，”Villaverde 教授解释说。

“在临床上，使用这些材料治疗结直肠癌将大大提高药物效率和患者的舒适度，同时最大限度地减少不良副作用。”