近日，發表在《美國國家科學院院刊（PNAS）》上的一項研究中，以色列特拉維夫大學生物醫學工程系的TaliIlovitsh博士領導的一個國際研究團隊，經過了兩年多的研究，開發出一種將基因導入乳腺癌細胞的無創技術平臺。該技術將超聲與靶向腫瘤的微泡結合在一起。一旦超聲波被激活，微泡就會像智能的目標彈頭一樣爆炸，在癌細胞的細胞膜上形成小孔，從而使基因傳遞成為可能。
Ilovitsh在史丹福大學Katherine Ferrara教授的實驗室從事博士後研究時開發了這項突破性技術。該技術利用低頻超聲（250 kHz）引爆微觀的腫瘤靶向氣泡。在體內，細胞破壞達到腫瘤細胞的80％。
Ilovitsh解釋說：「微氣泡是充滿氣體的微小氣泡，直徑只有血管的十分之一。在特定的頻率和壓力下，聲波使微氣泡像氣球一樣發揮作用：它們會周期性地膨脹和收縮。這一過程會增加物質從血管到周圍組織的轉移。我們發現，使用比以前更低的頻率，微氣泡可以顯著擴展，直到猛烈爆炸。我們意識到，這一發現可以用作癌症治療的平臺，並開始將微氣泡直接注入腫瘤。」
Ilovitsh團隊使用了在爆炸發生時附著在腫瘤細胞膜上靶向腫瘤的微泡，並將其直接注射到小鼠模型的腫瘤中。
Ilovitsh說：「大約80%的腫瘤細胞在爆炸中被摧毀，爆炸本身就是陽性的。這種靶向治療既安全又經濟，能夠摧毀大部分腫瘤。然而，這還不夠。為了防止剩餘的癌細胞擴散，我們需要摧毀所有的腫瘤細胞。這就是為什麼我們在微泡旁邊注射了免疫治療基因，它就像特洛伊木馬一樣，向免疫系統發出信號來攻擊癌細胞。」
基因本身不能進入癌細胞。然而，這一旨在增強免疫系統的基因是與微泡共同注射的。在最初的爆炸中倖存下來20%的癌細胞中形成了膜孔，從而基因可以進入細胞。這觸發了免疫反應，摧毀了癌細胞。
Ilovitsh解釋說：「大多數癌細胞都被爆炸摧毀了，剩下的細胞通過細胞膜上形成的小孔消耗了免疫治療基因。這種基因使細胞產生一種物質，以觸發免疫系統攻擊癌細胞。事實上，我們的小鼠身體兩側都有腫瘤。儘管我們只在一側進行了治療，但免疫系統也攻擊了另一側。」
Ilovitsh說，在未來，她打算嘗試將這項技術作為一種無創治療方法，用於治療與大腦有關的疾病，如腦瘤和其他如阿爾茲海默症等神經退行性疾病。血腦屏障不允許藥物穿透，但微氣泡可以暫時打開屏障，從而無需侵入性外科手術即可使治療到達目標區域。
瀟湘晨報綜合科技部
【來源：瀟湘晨報】
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