ELISA試劑盒目前，*仍然是癌癥治療的主要手段（*仍是癌癥治療主要手段），癌癥*有好的一面，也有壞的一面。好是一面是，藥物往往會有效地殺死癌細(xì)胞。壞的一面是，藥物也損害體內(nèi)其他快速分裂的細(xì)胞，從而造成副作用，從脫發(fā)到殘疾。
當(dāng)殺死腫瘤需要的藥物劑量超過人體能夠處理的量時(shí)，就會發(fā)生壞的一面。如果腫瘤沒有太多的血液供應(yīng)以及非常少的藥物（通過血流傳遞進(jìn)去），也可能發(fā)生這種情況。劑量高到可以滲透到腫瘤，對于體內(nèi)其他細(xì)胞來說可能是致命的。一些zui近批準(zhǔn)使用的抗體療法可規(guī)避這個(gè)問題，它使用抗體將一種藥物直接傳遞到腫瘤，從而繞過了健康細(xì)胞，并可能克服了癌癥*的一些壞的方面。
雖然這兩種技術(shù)在概念上是相似的，但是專門化的蛋白具有能夠通過大腦屏障的優(yōu)勢，從而能夠治療腦部腫瘤。它也比抗體小，可以達(dá)到很少血液供應(yīng)的致密腫瘤。治療實(shí)體腫瘤的抗體可能是有限的，因?yàn)樗鼈兲蟛荒芎芎玫貪B透。我們的想法是，設(shè)計(jì)一個(gè)更小的分子，可以更好地?cái)U(kuò)散到腫瘤。
然后，研究人員采用兩種策略，將*藥物附加到進(jìn)化了的knottin上。一種策略是與蘇特羅式生物制藥合作的，用一種抗體的一部分，將藥物連接到knottin，模仿市場上的抗體療法——可能加速獲得批準(zhǔn)用于治療病人的時(shí)間。該研究團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿和植入人類腫瘤的小鼠中，測試了這種方法，在每種情況下knottin都成功地將藥物傳遞給腫瘤，并殺死了癌細(xì)胞。第二種方法，是使用一個(gè)小的化學(xué)鏈接，將一種*藥物直接附加到knottin上。在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中，knottin-藥物組合可有效地殺死癌、卵巢癌、胰腺癌細(xì)胞。靶向給藥可地對抗癌細(xì)胞，包括那些已經(jīng)單獨(dú)對藥物產(chǎn)生了耐藥性的腫瘤。當(dāng)藥物由knottin傳遞時(shí)，在治療高度耐藥的腫瘤細(xì)胞（如胰腺癌）時(shí)，其效力被*地增強(qiáng)。
Cochran的想法始自于“癌細(xì)胞及其血液供應(yīng)”的知識，癌細(xì)胞通常會在表面產(chǎn)生特定的分子，稱為整合蛋白。該研究團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是，制備一個(gè)工程蛋白質(zhì)，能夠緊密黏附到這些整合蛋白上，可以作為一種藥物運(yùn)載工具。首先，研究團(tuán)隊(duì)需要設(shè)計(jì)一個(gè)蛋白，來結(jié)合整合蛋白。Cochran使用一種稱為定向進(jìn)化的技術(shù)，設(shè)計(jì)了數(shù)百萬個(gè)蛋白質(zhì)，并篩選了她感興趣的性質(zhì)。在這種情況下，他們開始使用一種叫做knottin的蛋白質(zhì)——因其形狀而命名，并使用定向進(jìn)化來設(shè)計(jì)一種能夠強(qiáng)烈結(jié)合整合素的蛋白變體。
在這兩個(gè)例子中，這些多部分化合物的knottin部分，與癌細(xì)胞上高水平存在的整合蛋白相結(jié)合，從而將藥物直接傳遞到癌細(xì)胞，并繞過了健康細(xì)胞。一旦進(jìn)入，藥物被釋放并殺死細(xì)胞。因?yàn)檫B接到knottin時(shí)藥物不活躍，不能進(jìn)入體內(nèi)那些不表達(dá)整合蛋白的細(xì)胞，所以，這種方法可以顯著減少對其他組織和器官的副作用。這不是Cochran利用knottin對癌細(xì)胞的喜愛。在以前的研究中，她的研究團(tuán)隊(duì)將設(shè)計(jì)的knottin連接到一種分子成像技術(shù)可見的熒光染料。這種標(biāo)記染料的knottin可以找出大腦和身體其它部位中的癌細(xì)胞，并附加在上面，讓醫(yī)生看到它們，醫(yī)生通常很難檢測藥物是否抑制了腫瘤。
研究團(tuán)隊(duì)也在探索這兩種方法中哪種是zui有效的。更大的蛋白質(zhì)-藥物組合可能不會在致密腫瘤中發(fā)揮作用，但仍將在體內(nèi)較長時(shí)間，從而可能帶來更多的好處。更小的化合物可以更有效地滲透到腫瘤，但將很快從血液中清除，從而可能降低其有效性。
以前的研究給了Cochran和她的團(tuán)隊(duì)一些有用的信息。首先，他們知道，knottin可以通過血腦屏障。其次，他們了解到，knottin可區(qū)別出癌細(xì)胞與健康組織。如果它沒有，成像信號將顯示一個(gè)模糊的光斑，而不是明顯的照亮腫瘤。這些knottins可以通過血腦障礙，所以希望我們可以使用這種策略將*藥物傳遞到腦瘤。這兩項(xiàng)基于knottin的療法是*步。這些研究表明，我們可以用這些分子，將藥物傳遞給腫瘤。我們?nèi)匀恍枰斫獾氖牵@種策略對哪種癌癥效果，的*藥物是什么。
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