「DNAオリガミ」は多剤耐性がん細胞に取り組む
遺伝子治療と化学療法を組み合わせたDNAツールは、多剤耐性癌細胞を打ち負かすための有望な新しい方法である可能性があります。
このツールは「テーラードDNAナノプラットフォーム」であり、化学療法薬を標的のがん細胞に運び、細胞の薬剤耐性遺伝子をサイレンシングすることができます。
この技術は、中国の北京にある国立ナノサイエンス技術センターの科学者の仕事です。
ジャーナルの最近の論文 アンゲヴァンテケミー国際版 チームがどのようにDNAナノプラットフォームを開発およびテストしたかについての詳細な説明を提供します。
薬物治療により、がん患者の生存率と生活の質が大幅に改善されました。
しかし、がんは最初は治療によく反応するが、薬剤耐性のために再発したり再発したりする場合が多い。
薬物流出
科学者たちは、癌の薬剤耐性を可能にする、または促進するいくつかの細胞メカニズムを特定しました。
これらの1つは「薬物排出」です。これは、輸送タンパク質が細胞膜を介して細胞体から薬物を送り出すプロセスです。排出メカニズムは、癌細胞だけでなく、「すべての生細胞」に存在します。
たとえば、腸壁の細胞には、薬物やその他の有害物質を消化管に送り返すトランスポータータンパク質が豊富に含まれています。
広範な研究のおかげで、科学者たちは現在、癌の薬剤耐性の発生における排出メカニズムとトランスポータータンパク質の役割について多くのことを知っています。
彼らが特定した最初のトランスポータータンパク質の1つは、多剤耐性遺伝子1（MDR1).
研究はまた、特定の臓器が癌化すると、それらの組織が発現し始めることを明らかにしました MDR1 より強く。
特にある研究では、強力な抗がん剤ドキソルビシンによる治療により、 MDR1 癌性細胞ではあるが、肺の健康な細胞ではない。
細胞ターゲティングと遺伝子サイレンシング
したがって、薬は癌細胞を殺すのに非常に優れているかもしれませんが、細胞がそれを追い出すのが上手になれば、結局、薬は効果を発揮するのに十分長く細胞内にありません。
この問題に取り組むために、癌研究者は腫瘍細胞の薬物流出を促進する遺伝子をオフにする方法に取り組んでいます。
排出ポンプをオフにする1つのアプローチは、RNA干渉（RNAi）と呼ばれる遺伝子サイレンシング技術です。これは、RNA転写テンプレートと呼ばれる分子を使用して、細胞内の遺伝子発現を妨害します。
ただし、治療を効果的に行うには、RNA転写テンプレートを細胞体または細胞質内に放出する必要があります。第二に、これは細胞を殺す薬を届けると同時に行われなければなりません。そして第三に、健康な細胞は手つかずのままでなければなりません。
新しいDNAナノプラットフォームは、3つの要件すべてに対応します。具体的には、がん細胞を標的とし、抗がん剤を内部に送達し、排出ポンプを駆動する遺伝子をオフにして、薬剤が機能する時間を与えます。
チームは「DNA折り紙」技術を使用して、これらのことが起こるために必要なすべてのコンポーネントを含むプラットフォームを作成しました。
科学者は、確立されたアプローチを使用して、細胞レベルで機能するのに十分小さい単純な分子形状と複雑な分子形状を含むDNAプラットフォームを作成できます。
この場合、チームは三角形のDNAナノプラットフォームに自己組織化する単純な構造を作成しました。プラットフォームには、さまざまな「機能ユニット」にバインドできるいくつかのサイトがあります。
「多剤耐性腫瘍の新しい戦略」
研究者らは、最初に細胞培養で、次に多剤耐性腫瘍のあるマウスで、RNA転写テンプレートと化学療法薬ドキソルビシンを選択的に送達するDNAプラットフォームの能力をテストしました。
彼らは「2つの線形の小さなヘアピンRNA転写テンプレート」を使用しました。これらの1つは遺伝子サイレンシングを処理し、もう1つは細胞の認識と挿入を処理しました。
その結果、「テーラードDNAプラットフォーム」は、2つのアイテムの選択的な配信とリリースの両方で非常に効果的であることが示されました。これはまた、高度に選択的な腫瘍死滅率をもたらした。
チームによると、この研究は、化学療法を癌細胞に選択的に送達すると同時に、健康な組織に害を与えることなく遺伝子サイレンシングを使用して薬剤耐性を抑制するナノ構造を作成する方法を示しています。
彼らは、ターゲット、ペイロード、および配信戦略を変更することにより、さまざまな治療で使用するためにDNAプラットフォームを調整することも可能であるべきだと示唆しています。
著者は次のように結論付けています。
「RNAi療法と化学療法を組み合わせたこの調整されたDNAナノプラットフォームは、多剤耐性腫瘍の治療のための新しい戦略を提供します。」
