在所有乳腺癌中,三陰性乳腺癌(TNBC)的死亡率。在50歲以下的女性,非洲裔美國女性和攜帶BRCA1基因突變的個(gè)體中更為常見(jiàn)。一種叫做Lipocalin 2的致癌基因是三陰性乳腺癌的罪魁禍首。對于這種高度侵襲性、頻繁轉移的癌癥,目前的治療手段仍然是手術(shù)、化療和放療?,F在人們迫切地想要找到具有針對性的有效治療手段。
近日,美國波士頓兒童醫院(Boston Children’s Hospital)的研究人員開(kāi)發(fā)了一種創(chuàng )新的方法,使用編輯系統CRISPR敲除基因,這一方法在小鼠模型中顯示出治療三陰性乳腺癌的強大潛力。。
迄今為止,由于缺乏有效的CRISPR傳遞系統,將CRISRP基因編輯技術(shù)應用于疾病治療受到了限制。一種方法是使用病毒來(lái)傳遞CRISPR系統,但這種病毒不能攜帶大量的有效載荷,并且如果它“感染”了目標細胞以外的細胞,可能會(huì )產(chǎn)生副作用。另一種方法是將CRISPR系統封裝在陽(yáng)離子聚合物或脂質(zhì)納米顆粒中,但這些元素可能對細胞有毒,而且CRISPR系統往往在到達目的地之前就被身體捕獲或分解。
為了使CRISPR在乳腺腫瘤中發(fā)揮作用,研究人員必須找到一種方法能將該技術(shù)應用于乳腺癌細胞。因此,他們將其封裝在納米粒子中并將其靶向ICAM-1——這是一種在乳腺癌細胞上表達的分子。
封裝的CRISPR系統在腫瘤樣品中以81%的效率敲除Lipocalin 2,并且當注射到三陰性乳腺癌的小鼠模型中時(shí),其使腫瘤生長(cháng)減慢77%。相關(guān)研究結果發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》(PNAS)雜志上。
波士頓兒童醫院的Peng Guo博士和Marsha Moses博士領(lǐng)導的團隊研發(fā)由脂肪和水凝膠制成的軟“納米凝膠”中。由于這些顆粒柔軟而有彈性,它們比硬顆粒更能有效地進(jìn)入細胞。軟顆粒能夠與腫瘤細胞膜融合,并直接在細胞內傳遞CRISPR。
該研究的第一作者Guo說(shuō):“使用軟顆??梢宰屛覀兏玫卮┩改[瘤,沒(méi)有副作用,而且運輸的貨物更大。我們的系統可以顯著(zhù)增加CRISPR的腫瘤傳遞。”
一旦進(jìn)入細胞,CRISPR系統就會(huì )清除Lipocalin 2。實(shí)驗表明,癌基因的缺失抑制了腫瘤的侵襲性和遷移或轉移的傾向。經(jīng)過(guò)處理的小鼠沒(méi)有顯示出中毒的跡象。
盡管這項研究的重點(diǎn)是三陰性乳腺癌,但Moses相信,“我們的系統可以以精確和安全的方式向腫瘤輸送更多的藥物。”該團隊的CRISPR平臺也可以用于治療兒童癌癥,而且還可以傳遞常規藥物。這些研究正在進(jìn)行中。
參考資料:
[1] CRISPR gene editing may halt progression of triple-negative breast cancer
[2] CRISPR slows the growth of triple-negative breast cancer in mice
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