瑞典卡羅林斯卡學院的研究團隊開發了一種DNA納米機器人設備,這種設備攜帶的“武器”只有在腫瘤微環境中才會激活,經過小鼠實驗,腫瘤生長有效減少了70%。
讓我們回到1966年,科幻電影《神奇旅程》中,一名蘇聯科學家逃到美國,因爲他的腦血管遭到間諜破壞而危在旦夕。5名美國醫生縮小爲幾百萬分之一的“蟻人”,乘坐微縮潛水艇進入人體內進行血管手術。58年後,科幻電影照進現實,癌症治療迎來新方向。
這項研究的核心突破是創造出了一個“致命開關”。KI的研究小組此前已經開發出了一種結構,能夠在細胞表面組織所謂的“死亡受體”,從而導致細胞死亡。這些結構呈現爲以六邊形模式組裝的六種肽。而納米機器人的頭部有一個空腔,其中恰好隱藏着六種以六邊形圖案排列的細胞毒性配體。
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用DNA作爲建築材料建造納米級結構的藝術就被稱爲DNA摺紙,是Högberg的研究團隊多年來一直在研究的課題。DNA摺紙技術可以精確控制配體的空間排列,確保死亡受體的最佳聚集,這對於誘導有效的細胞死亡至關重要。
那麼,“致命開關”是如何被激活的呢?關鍵在於癌細胞周圍通常存在的低pH值或酸性微環境。在試管中進行的細胞分析表明,在正常生理條件下,肽武器(毒性配體)仍隱藏在納米機器人內按兵不動,保持惰性和無害狀態。但當pH值降至6.5(癌組織中典型的 pH 值)時,“致命開關”被觸發,DNA結構展開,露出細胞毒性配體。
研究團隊在攜帶人類乳腺癌異種移植瘤的小鼠中進行了實驗,測試納米機器人的診療效果。注射納米設備後,結果與注射非活性納米機器人的小鼠相比,腫瘤生長有效減少了70%。
這項突破也標誌着納米技術將在未來持續蓬勃發展,這些技術可能將引領我們實現雷·庫茲韋爾所設想的未來,人類壽命延長至1000年可能不再是夢想。
論文地址:https://www.nature.com/articles/s41565-024-01676-4