美国西北大学生物工程教授Vadim Backman开发出一种治疗癌症的有效创新方法,这种方法在实验室细胞培养中几乎实现了癌症的完全消除。相关研究成果发表在Nature Biomedical Engineering期刊上。 该疗法通过控制染色质发挥作用。对于癌症,染色质能够抑制癌细胞中促使其产生治疗抵抗性的基因,从而控制癌细胞对治疗产生适应性的能力。 Backman的方案改变了染色质结构,使其能够防止癌症出现治疗抵抗性,如此一来,对于现存药物而言,攻克疾病就变成更容易实现的目标。比如,如果细胞无法进化出对化疗的抵抗力,细胞自然会被杀灭。在细胞培养中,此疗法对癌症显示出极大潜力,目前正处于动物模型研究过程中。 癌症有许多独特的特征,但其背后一种共同的特征 是:顽强的生存能力。尽管癌症受到免疫系统、化疗、放疗等等的轮番狂轰滥炸,癌症可能只会缩小或减缓增殖过程,却很少会消失殆尽。 “癌症是如何越过种种障碍得以存活的? 仔细想想,这是一件多么难以实现的事,然而这偏偏是所有癌症都擅长的事。它们有一种非凡的能力,去改变、适应、进化,以逃避在进化中或面对治疗时经常要面对的危险状况。”Backman表示。 此项研究的目标并不是发现新药或新的治疗方案,相反,研究人员致力于阻断癌症对治疗的抵抗性,以提高当前治疗的有效性。而这一问题的关键,在于染色质。 Backman的研究小组发现,癌细胞中染色质的包裹密度可以帮助预测基因表达的变化。包装密度越不均匀、越无序紊乱,癌细胞存活的可能性越大,即使在化疗情况下也是如此。相反,包裹密度越有序、越保守,癌细胞死于治疗的可能性就越大。 研究过程中,Backman和团队发现可以通过改变细胞核中的电解质来控制染色质。研究小组筛选了多种现有的药物,以判断哪些药物有望改变细胞核内的物理环境,从而调节染色质包裹密度的空间排列。 “如果把基因比作硬件,那么染色质就好比是软件”,Backman表示,“复杂的疾病,比如癌症,不是依赖于单个基因的行为,而是成千上万个基因复杂的相互作用。通过作用于染色质,我们可以调节基因表达的整体格局。” Backman最终使用了两种药物:塞来昔布(Celecoxib)和Digoxin(两者都是FDA批准上市的免疫制剂)并将其结合在一起,命名为“染色质防护疗法”或CPT化合物。他使用染色质防护疗法联合化疗,在细胞培养中治疗七种不同类型的癌症,取得显著成效。 “在两三天内,几乎每一个癌细胞都死亡”他指出,“CPT化合物不会杀死细胞,而是进行染色质重组。如果阻断了细胞对治疗的进化和适应能力,就抓住了它们的致命弱点,扼住了癌细胞致命的咽喉。” “细胞培养和人类之间有很大的不同,”Backman补充道,“你永远不知道人体内部的环境将如何影响癌症的具体表现,或者是否会产生不可预见的副作用。但是,在七种不同类型的癌症试验中,我们每一次都看到同样的结局,取得大满贯。这说明该疗法是非常具有前景的。” 该研究由美国国家科学基金会的新兴前沿研究和创新(EFRI)计划和西北大学物理科学肿瘤学中心提供支持。与Vadim Backman并列为主要作者的,还包括生物工程Igal Szleifer教授,以及费恩伯格医学院妇癌科Shohreh Shahabi教授。 爱诺美康翻译部原创编译 来源 | https:///news/2017-11-cells-chromatin-cancer-treatment.html |
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