MIT黑科技:看看癌细胞颜色,就知道抗癌疗法是否起效[Migage]

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  来源:学术经纬

  癌症是影响全球健康的严重疾病。无论是医生还是患者,都会关心一个重要的问题:你怎么知道癌症疗法起效了?这个问题的答案对患者的生命非常重要。如果知道一种癌症疗法无效,患者就能尽早使用其他疗法,以免延误最佳治疗时机。

▲本研究得到了MIT官网的特别报道(图片来源:MIT官方网站)▲本研究得到了MIT官网的特别报道(图片来源:MIT官方网站)

  今日,来自麻省理工学院(MIT)的科学家们开发出了一种简单明了的新方法。这种方法有点像“红绿灯”,当癌细胞发出红光时,就表明治疗起作用了。相反,如果癌细胞发出绿光,就说明治疗可能还没起效。这项研究发表在了《Nature Communications》上,并得到了MIT官网的特别报道。

  要看懂这个新方法,我们先来了解一下过氧化氢这种分子。许多癌细胞由于突变,体内的过氧化氢代谢会过于旺盛,而这种分子对细胞有一定毒性,会造成损伤。因此,癌细胞会演化出抗氧化的系统,移除体内的过氧化氢。新药研发人员则能针对这些系统,开发抗癌新药。

▲本研究的通讯作者Hadley Sikes教授(图片来源:MIT官方网站)▲本研究的通讯作者Hadley Sikes教授(图片来源:MIT官方网站)

  “但在临床试验中发现的一大问题在于,这些疗法只在一些患者中起作用,在另一些患者中往往不生效,”本研究的通讯作者Hadley Sikes教授说道:“我们需要能在临床试验中表现更好的工具,找到哪些患者能得到缓解,这样一来,更多新药才有可能问世。”

  为了解决这个问题,研究人员们想到直接在细胞内检测过氧化氢的水平。他们基于人类的一种酶,开发了一种巧妙的“传感器”。具体说来,科学家们在酶的一端加上了绿色荧光蛋白,另一端加上了红色荧光蛋白。在没有过氧化氢的情况下,这种传感器只会发出绿光。

▲这款创新传感器的设计(图片来源:《Nature Communications》)▲这款创新传感器的设计(图片来源:《Nature Communications》)

  但当抗癌疗法生效,癌细胞里出现大量过氧化氢的情况下,这种传感器的结构会发生改变,使细胞发出红光。这样一来,只要看看细胞的颜色,我们就能知道抗癌疗法管不管用。

  这款传感器的潜力很快在实验里得到了验证。研究人员们在两类癌细胞中做了测试,一类对现有疗法产生耐受,一类则会被现有疗法杀死。研究表明,前者依旧表现出绿色,而后者变成了红色。

▲在过氧化氢的影响下,这种传感器能让细胞发出红光(图片来源:《Nature Communications》)▲在过氧化氢的影响下,这种传感器能让细胞发出红光(图片来源:《Nature Communications》)

  Sikes教授表示,这一发明至少有两大应用前景。首先,它可以被用来筛选现有的新药库,观察它们对哪些类型的癌细胞有效,从而开发新的疗法;其次,它也可以在患者接受治疗前,就筛选不同药物的治疗效果,提高治疗的成功率。

  “我们需要知道哪些抗癌药能起效,以及在哪些肿瘤中能起效,” Sikes教授补充道:“这两个问题虽然独立,但却相关。我们需要解决这两个问题,才能带来实际的应用。”


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