现代快报全媒体 2019-04-08
为癌症靶向治疗开启“指明灯”,南大、南工大科研成果获国际认可
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现代快报讯(记者 舒越)近日,来自南京大学、厦门大学和南京工业大学的科研人员在新一期美国《科学进展》杂志上发表文章,提出可利用近红外光操控在体内实现更精准的基因剪切,未来在癌症等重大疾病的靶向治疗中有广阔的应用前景。

△近红外光操纵的基因编辑示意图

论文通讯作者、南京大学现代工程与应用科学学院教授宋玉君告诉现代快报记者,被誉为 " 基因剪刀 " 的 CRISPR 基因编辑技术能定位并切断 DNA 上的基因位点,可以关闭某个基因或引入新的基因片段,从而达到治病目的。然而,目前的这项技术本身具有脱靶效应,一直是阻碍其应用的关键障碍之一。

什么叫脱靶效应?" 假设有一位肺癌患者,想用基因编辑技术进行治疗,在注入 CRISPR 药物复合物后,即可开始基因编辑。但是过程中,很有可能不仅切断患者肺部有问题的基因片段,还会‘误伤’其它器官的良性基因,这就是脱靶。另外,之前的技术主要以病毒为载体,加之不准确的基因切除有可能会导致正常细胞癌化 " 宋玉君说,所以如何更精准地靶向治疗,一直是科研人员思考的问题。

据介绍,研究人员利用一年半时间,创造性开发并采用了名叫 " 上转换纳米粒子 " 的非病毒载体方法,这些被 " 锁 " 上 " 基因剪刀 " 的纳米粒子可被细胞大量内吞,也不会对正常细胞或组织造成伤害。由于这些纳米粒子具有光转换效果,在无创的近红外光照射下,纳米粒子可在局部发射出更高能量的紫外光,从而打开 " 锁 " 之后,药物复合物便可进入细胞核实现更加精准的基因剪切。

" 我们这项科研成果最大的创新点在于变化了‘光’。" 宋玉君透露,此前有研究报道直接使用紫外光,这种光对人体伤害较大,且不能穿透深层组织,无法用于体内基因编辑的操控。因此,团队开始考虑使用无创近红外光。" 相比较来说,近红外光具有强大的组织穿透性,当材料进入人体,我们可以选择第几天加光照,照射位置也可以选择,不受时间、空间限制。这为在人体深层组织中安全、精准地应用基因编辑技术提供了可能。" 他说。

研究显示,这种方法的有效性已在体外细胞和小鼠活体肿瘤实验中得到验证。

(编辑 余爽)

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