日前，湖南大學化學生物傳感與計量學國家重點實驗室研發(fā)出一種能向腫瘤細胞靶向輸送大量抗癌藥物的DNA納米火車。其不僅可提高抗癌藥物的靶向性，減少藥物的毒副作用，還可大大增加藥物的攜帶量。相關(guān)成果已在美國《國家科學院院刊》上發(fā)表。

所謂的納米火車是由多條DNA短單鏈通過分子自組裝成的車廂連接而成的，其寬約3至5納米，長度可視需要增減。整體結(jié)構(gòu)十分簡單，三維結(jié)構(gòu)形似火車。它的“火車頭”由核酸適配體構(gòu)成，可與某種特定癌細胞的膜蛋白結(jié)合，為給藥系統(tǒng)提供“方向”和“動力”；通過分子自組裝形成的DNA結(jié)構(gòu)則構(gòu)成了一節(jié)一節(jié)的高容量“車廂”，用于裝載抗癌藥物分子或其他生物試劑，比如可裝載熒光成像試劑，可對整個過程進行實時監(jiān)測。

“納米火車”可大幅提高抗癌藥物的攜帶量。由于傳統(tǒng)給藥系統(tǒng)一次往往只能攜帶一個藥物分子，不足以殺死癌細胞。采用“納米火車”式設(shè)計，則可一次性攜帶約300至1000個藥物分子。這有助于縮短病人的治療周期，降低治療成本。

由于核酸適配體可與目標物質(zhì)或細胞高特異性地結(jié)合，由它構(gòu)成的“火車頭”可精準地將藥物輸送至癌變區(qū)域，從而避免對正常細胞的“誤傷”，給藥的精準性大大高于傳統(tǒng)的化學抗癌藥物。此外，由于整列“火車”由生物分子組成，不存在傳統(tǒng)的無機或高分子材料在生物體內(nèi)難降解的問題，從而減少了對人體潛在的毒副作用。

針對白血病、肺癌、乳腺癌、胰腺癌和肝癌等癌細胞的特有生物標志物，篩選出不同的核酸適配體。有望開發(fā)出一次靶向不同類型癌癥的“多彈頭”藥物。