抗癌的神奇细菌。
抗癌的奇迹:神奇的细菌之旅
想象一下,有一种神奇的细菌,能够自动导航至肿瘤的位置,然后释放一种强大的抗癌化合物。这不是科幻电影里的情节,而是现实中的科学研究。由美国加州大学伯克莱分校(UCB)和旧金山分校(UCSF)的顶尖科学家们正在进行这项令人振奋的研究。
传统的癌症治疗方法受限于药物难以准确作用于肿瘤以及对身体正常组织的潜在伤害。细菌却具有一种独特的天然优势,能够精确找到并作用于肿瘤细胞。遗传学家丘奇(George Church)称之为“灵丹妙药的终结者”。
肿瘤组织具有独特的生理特征,如低氧含量和高乳酸浓度。研究人员正在研发一种能够感知这些特征的细菌。博士后研究人员安德森(Christopher Anderso Voigt)和他的团队已经成功地从大肠杆菌中取出一个氧传感器,将其与一种名为侵袭素(invasin)的蛋白质结合。这种侵袭素能让细菌侵入癌细胞。相关论文已在《分子生物学》杂志上发表。
现在,安德森和他的同事们正在研发一个更为精确的系统。他们创造了一种遗传机制,只有在满足两个条件特定的氧和乳酸浓度时,才允许细菌入侵。这就像是一种工程上的AND门(AND gate),只有当两个条件都满足时,才会启动工作程序。
通过利用多种线索,研究人员可以获得更高的特异性。劳伦斯伯克莱国家实验室的生物工程学家阿金(Adam Arkin)说:“当细菌感知到这些线索时,它们就可以激活其他设备开始工作。”他是该项目的资深科学家,对细菌治疗的前景充满信心。
未来,生物学家们计划通过基因工程创建一种特殊细菌,它能产生一种酶,将药物前体转化为抗癌化合物。这意味着病人只需服用一种药物前体,当细菌在体内感染癌细胞后,这种前体才会变为活性药物。
要实现这一疗法还存在许多技术上的挑战和安全上的考量。例如,当细菌被注入血流时,人体的免疫系统会发起攻击。为此,研究人员正在让细菌表面产生一种特殊液体,以避开免疫系统的侦查。
为了确保治疗的安全性,该团队还设计了一系列安全装置。他们通过基因工程去掉了一个让细菌从血液中吸收铁的特定基因,以限制细菌在体内的生长和繁殖。
虽然细菌治疗的想法听起来像是一个实验,甚至令人感到恐惧,但它其实已经存在至少一个世纪了。例如,卡介苗(Bacillu Calmette-Guerin, CG)是一种由结核细菌制成的疫苗,当直接注入膀胱时,能有效治疗某些类型的癌症。
一些品系的细菌对肿瘤细胞有天然的吸引力。位于美国康涅狄格州的崴昂医药公司(Viohararmaceuticals)正在研究利用沙门氏菌治疗癌症的方法。随着科学的进步,我们有望看到更多利用细菌治疗癌症的突破性研究。这场神奇的细菌之旅,可能会为我们带来抗癌的新希望。