新型基因回路有望改變癌細胞耐藥性
張佳欣
癌癥治療中，臨床醫(yī)生不知道何時、何地以及哪種耐藥性可能會出現(xiàn)，這讓他們落后于狡猾的癌細胞一步。現(xiàn)在，美國賓夕法尼亞州立大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊找到了一種方法，通過重新編程癌癥演變過程，讓腫瘤更容易被治療。研究論文發(fā)表在近期出版的《自然·生物技術(shù)》雜志上。
該團隊創(chuàng)建了一種模塊化基因回路，或稱雙開關(guān)選擇基因驅(qū)動，用于將非小細胞肺癌EGFR基因突變引入，這種突變是重要的治療靶標。
該回路配備兩個基因開關(guān)。“開關(guān)1”的作用類似于選擇基因，使研究人員能夠像電燈開關(guān)一樣打開或關(guān)閉耐藥性。打開第一個開關(guān)后，經(jīng)過基因改造的細胞會暫時對特定藥物產(chǎn)生耐藥性。當用藥物治療時，原本對藥物敏感的癌細胞會被有效清除，同時，經(jīng)過基因改造的耐藥細胞以及少量天然存在的耐藥癌細胞則得以存活。改造后的細胞最終會生長并抑制天然耐藥癌細胞的擴增，防止它們產(chǎn)生新的耐藥性。
“開關(guān)2”則像一個內(nèi)置的“特洛伊木馬”。它包含一種自殺基因，使改造過的細胞產(chǎn)生并釋放一種毒素，這種毒素不僅能殺死改造細胞自身，還能擴散并殺死周圍未改造的耐藥癌細胞。
研究團隊首先模擬了腫瘤細胞群，并運用數(shù)學(xué)模型對相關(guān)概念進行了驗證。隨后，他們分別克隆了各個開關(guān)基因，將這些基因分別封裝進病毒載體中，在人類癌細胞中進行單獨功能測試。接著，研究團隊將兩個開關(guān)基因連接構(gòu)建成一個回路，并進行了再次測試。體外實驗證明該回路的有效性后，研究團隊在小鼠模型上重復(fù)了相同的實驗步驟，成功驗證了該回路能夠?qū)苟喾N藥物耐藥性。
