研究人员用一种自我产生的细菌毒素诱导癌细胞“自杀”

Researchers induce cancer cells to 'commit suicide' with a self-produced bacterial toxin

特拉维夫大学的研究人员首次将细菌产生的毒素编码成mRNA(信使RNA)分子,并将这些颗粒直接传递给癌细胞,使细胞产生毒素,最终杀死癌细胞,成功率为50%。

这项开创性的研究由博士生Yasmin Granot-Matok和Dan Peer教授领导,Dan Peer教授是RNA治疗学发展的先驱,也是Shmunis生物医学和癌症研究学院纳米医学实验室的负责人,同时也是TAU的研发副总裁。研究结果发表在《治疗学》杂志上。

皮尔教授解释说:“许多细菌会分泌毒素。其中最著名的可能是在肉毒杆菌治疗中注射的肉毒杆菌毒素。另一种经典的治疗技术是化疗,包括通过血液输送小分子来有效杀死癌细胞。然而,化疗有一个主要的缺点:它没有选择性,而且还会杀死健康细胞。我们的想法是将编码细菌毒素的安全mRNA分子直接传递到癌细胞中,诱导这些细胞产生有毒蛋白质,然后杀死它们。这就像在癌细胞里放了一个特洛伊木马。”

首先,研究小组将假单胞菌家族细菌产生的有毒蛋白质的遗传信息编码为mRNA分子(类似于将新冠病毒刺突蛋白的遗传信息编码为mRNA分子以制造疫苗的过程)。

然后将mRNA分子包装在皮尔教授实验室开发的脂质纳米颗粒中,并涂上抗体,以确保产生毒素的指令能够到达它们的目标——癌细胞。这些颗粒被注射到黑色素瘤皮肤癌动物模型的肿瘤中。单次注射后,44-60%的癌细胞消失。

“在我们的研究中,癌细胞产生的有毒蛋白质最终杀死了它,”皮尔教授说。“我们使用了假单胞菌和黑色素瘤,但这只是为了方便。许多厌氧菌,特别是那些生活在地下的厌氧菌,会分泌毒素,而这些毒素中的大多数可能可以用我们的方法来使用。这是我们的‘配方’,我们知道如何用纳米颗粒将其直接输送到靶细胞。”

“当癌细胞读取另一端的‘配方’时,它开始产生毒素,就好像它是细菌本身一样,这种自我产生的毒素最终会杀死细菌。”因此,只要在肿瘤床上注射一针,我们就能让癌细胞“自杀”,而不会损害健康细胞。此外,癌细胞不会像化疗那样对我们的技术产生抗药性,因为我们总是可以使用不同的天然毒素。”

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