DNA“纳米转运蛋白”或可高效治癌

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科技日报实习记者 张佳欣

据2日发表在《自然·通讯》上的一项新研究，加拿大蒙特利尔大学研究人员设计并验证了一种由DNA制成的新型药物转运蛋白，这种分子转运蛋白大小仅为人头发宽度的两万分之一，可通过化学编程更有效地输送最佳浓度的药物，以改进癌症和其他疾病的治疗方法。

研究团队开发的基于DNA的纳米转运蛋白能以精确的浓度转运和递送药物，这些纳米转运蛋白可以附着在特定的生物分子上以优化药物分布。阿霉素是一种化疗药物，在这张照片中，纳米转运蛋白（白色）附着在白蛋白（粉红色）上以维持血液循环中的阿霉素（浅蓝色）。图片来源：蒙尼医疗媒体/凯特琳·蒙尼

成功治疗疾病的关键是在整个治疗过程中提供并维持药物剂量。低于最佳剂量会降低效率，通常会导致抗药性，而过量则会增加副作用。因此，维持血液中药物的最佳浓度仍是现代医学的一大挑战。

研究团队发现，生物体利用转运蛋白来维持甲状腺激素等关键分子的精确浓度，而这些转运蛋白与其分子之间的相互作用强度决定了游离分子的精确浓度。研究人员开发人造药物运输器，在治疗过程中模仿保持药物精确浓度的自然效果。

论文第一作者、蒙特利尔大学博士生阿诺·德罗齐埃最初发现并开发了两种DNA转运蛋白：一种是抗疟疾药物奎宁，另一种是治疗乳腺癌和白血病的常用药物阿霉素。他证明了这些人工转运蛋白可被编程来输送和维持任何特定浓度的药物。

德罗齐埃称，这些纳米转运蛋白也可用作药物储存库，以延长药物的效果，并将治疗期间的剂量降至最低。它们可被定向运输到身体最需要药物的特定部位。

该团队还证明，使用为阿霉素开发的特定药物转运蛋白，可以使阿霉素保持在血液中，并大幅减少其向心脏、肺和胰腺等关键器官的扩散。

在用这种制剂治疗的小鼠中，阿霉素在血液中的停留时间延长了18倍，心脏毒性也得以降低，使小鼠更健康，体重正常增加。

研究人员表示，纳米转运蛋白的另一个特性是其高度通用性。由于DNA和蛋白质化学的高度可编程性，人们现在可设计转运蛋白来精确输送广泛的治疗分子。

关键词： 转运蛋白