【科学网 成舸 通讯员 李艳林报道】日前，记者从湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室获悉，该实验室主任谭蔚泓教授课题组研发出一种能向肿瘤细胞靶向输送大量抗癌药物的DNA“纳米火车”。小鼠试验结果表明，这不仅可提高抗癌药物的靶向性，减少药物本身的毒副作用，还可大大增加抗癌药物的携带量。该成果近期发表在美国科学院院刊上，主要由湖南大学化学化工学院和生物学院的师生共同完成。
据谭蔚泓介绍，这种“纳米火车”的“车体”由多条DNA短单链通过分子自组装而成，宽约3至5个纳米，长度可视需要增减，其整体结构十分简单，三维结构形似火车。它的“火车头”由核酸适配体构成，可与某种特定癌细胞的膜蛋白结合，为给药系统提供“方向”和“动力”；通过分子自组装形成的DNA结构则构成了一节一节的高容量“车厢”，用于装载抗癌药物分子或其他生物试剂，比如可装载荧光成像试剂对整个过程进行实时监测。
该“纳米火车”的一大优势是大幅提高了抗癌药物的携带量。据介绍，由于传统给药系统是“一个萝卜一个坑”，一次往往只能携带一个药物分子，不足以杀死癌细胞。而采用“火车”式设计，可一次性携带约300至1000个药物分子。这对缩短病人的治疗周期、总体降低治疗成本具有重要意义。
据了解，谭蔚泓团队长期致力于核酸适配体研究，最近5年开始将其应用于抗癌。由于核酸适配体可与目标物质或细胞高特异性地结合，由它构成的“火车头”可精准地将药物输送至癌变区域，从而避免对正常细胞的“误伤”，精准性大大高于传统的化学抗癌药物。此外，由于整列“火车”由生物分子组成，不存在传统的无机或高分子材料在生物体内难降解的问题，从而减少了对人体潜在的毒副作用。
谭蔚泓透露，目前该团队已针对白血病、肺癌、乳腺癌、胰腺癌和肝癌等癌细胞的特有生物标志物，筛选出不同的核酸适配体。这意味着，运用“纳米火车”成果，科学家将来还有望开发出一次靶向不同类型癌症的“多弹头”药物。
