'DNA 종이 접기', 다제 내성 암세포를 다룬다
유전자 요법과 화학 요법을 결합한 DNA 도구는 다제 내성 암세포를 물리 칠 수있는 유망한 새로운 방법이 될 수 있습니다.
이 도구는 화학 요법 약물을 표적 암세포로 운반하는 동시에 세포의 약물 내성 유전자를 침묵시킬 수있는 "맞춤형 DNA 나노 플랫폼"입니다.
이 기술은 중국 베이징에있는 나노 과학 및 기술을위한 국립 센터의 과학자들의 연구입니다.
저널의 최근 논문 Angewandte Chemie International Edition 팀이 DNA 나노 플랫폼을 개발하고 테스트 한 방법에 대한 자세한 설명을 제공합니다.
약물 치료는 암 환자의 생존율과 삶의 질을 크게 향상 시켰습니다.
그러나 암이 처음에는 치료에 잘 반응하다가 약물 내성 때문에 재발하거나 재발하는 경우가 많습니다.
약물 유출
과학자들은 암에서 약물 내성을 활성화하거나 촉진하는 여러 세포 메커니즘을 확인했습니다.
이들 중 하나는 수송 단백질이 세포막을 통해 약물을 세포체 밖으로 내보내는 과정 인 "약물 유출"입니다. 유출 메커니즘은 암세포뿐만 아니라 "모든 살아있는 세포에"존재합니다.
예를 들어, 장 벽의 세포에는 약물 및 기타 유해한 물질을 소화관으로 다시 펌핑하는 수송 단백질이 풍부합니다.
광범위한 연구 덕분에 과학자들은 이제 암에서 약물 내성을 개발하는 데있어 유출 메커니즘과 수송 단백질의 역할에 대해 많이 알고 있습니다.
그들이 확인한 최초의 수송 체 단백질 중 하나는 Multi-Drug Resistance Gene 1 (MDR1).
연구에 따르면 특정 장기가 암이 될 때 조직에서 MDR1 더 강하게.
특히 한 연구에 따르면 강력한 항암제 독소루비신으로 치료하면 MDR1 암세포에서는 있지만 건강한 폐 세포는 아닙니다.
세포 표적화 및 유전자 침묵
따라서 약물은 암세포를 죽이는 데 매우 효과적 일 수 있지만, 세포가 암세포를 더 잘 제거하면 결국 약물이 효과를 발휘할 수있을만큼 충분히 세포 내부에 있지 않을 것입니다.
이 문제를 해결하기 위해 암 연구자들은 종양 세포에서 약물 유출을 유도하는 유전자를 끄는 방법을 연구하고 있습니다.
유출 펌프를 끄는 한 가지 방법은 RNA 간섭 (RNAi)이라고하는 유전자 침묵 기술입니다. 이것은 RNA 전사 템플릿이라는 분자를 사용하여 세포의 유전자 발현을 방해합니다.
그러나 치료가 효과적이기 위해서는 RNA 전사 템플릿이 세포체 또는 세포질 내부에서 방출되어야합니다. 둘째, 이것은 세포를 죽이는 약물을 전달하는 동시에 일어나야합니다. 셋째, 건강한 세포는 그대로 유지해야합니다.
새로운 DNA 나노 플랫폼은 세 가지 요구 사항을 모두 해결합니다. 특히 암세포를 표적으로하고, 항암제를 내부로 전달하고, 유출 펌프를 구동하는 유전자를 차단하여 약물이 작동 할 시간을 제공합니다.
팀은 "DNA 종이 접기"기술을 사용하여 이러한 일이 발생하는 데 필요한 모든 구성 요소를 포함하는 플랫폼을 만들었습니다.
잘 확립 된 접근 방식을 사용하여 과학자들은 세포 수준에서 작동하기에 충분히 작은 단순하고 복잡한 분자 모양으로 구성된 DNA 플랫폼을 만들 수 있습니다.
이 경우 팀은 삼각형 DNA 나노 플랫폼으로 자체 조립되는 간단한 구조를 만들었습니다. 플랫폼에는 다양한 "기능 단위"에 바인딩 할 수있는 여러 사이트가 있습니다.
'다제 내성 종양을위한 새로운 전략'
연구진은 먼저 세포 배양에서 RNA 전사 템플릿과 화학 요법 약물 독소루비신을 선택적으로 전달하는 DNA 플랫폼의 능력을 테스트 한 다음 다제 내성 종양이있는 마우스에서 테스트했습니다.
그들은 "2 개의 선형 소형 헤어핀 RNA 전사 템플릿"을 사용했습니다. 이들 중 하나는 유전자 침묵을 처리하고 다른 하나는 세포 인식 및 삽입을 처리했습니다.
그 결과“맞춤형 DNA 플랫폼”은 두 항목의 선택적 전달과 방출 모두에 매우 효과적이라는 것을 보여주었습니다. 이것은 또한 매우 선택적 종양 사멸 률을 초래했습니다.
연구팀은이 연구가 건강한 조직에 해를 끼치 지 않고 유전자 침묵을 사용하여 약물 내성을 억제하면서 암세포에 선택적으로 화학 요법을 제공하는 나노 구조를 만드는 방법을 보여 주었다고 말합니다.
그들은 또한 표적, 페이로드 및 전달 전략을 변경하여 다양한 치료에 사용하기 위해 DNA 플랫폼을 조정할 수 있어야한다고 제안합니다.
저자는 결론을 내립니다.
RNAi 요법과 화학 요법을 결합한이 맞춤형 DNA 나노 플랫폼은 다제 내성 종양 치료를위한 새로운 전략을 제공합니다.”
