剑桥大学的科学家开发了一个平台,使用称为金属有机框架的纳米粒子为细胞提供有前途的抗癌剂。
剑桥大学化学工程和生物技术系的David Fairen-Jimenez博士领导的研究表明,金属有机框架(MOFs)可以为细胞提供有效的抗癌剂(称为siRNA)。小干扰核糖核酸(siRNA)具有抑制过表达癌基因的潜力,寻找新的癌症治疗方法越来越受到科学家的关注。
Fairen-Jimenez的团队利用计算机模拟找到了具有完美孔径的MOF来携带siRNA分子,一旦它在细胞中分解,它就会向目标释放siRNA。他们的研究结果发表在今天的细胞杂志《化学》上。当细胞中的特定基因导致特定蛋白质的过量生产时,可能会发生一些癌症。解决这个问题的一个方法是阻断基因表达途径,限制这些蛋白质的产生。
SiRNA分子可以做到这一点——与特定的基因信使分子结合,并在它们告诉细胞产生特定的蛋白质之前摧毁它们。这个过程被称为“基因敲除”。在过去的十年里,科学家们开始更多地关注siRNA作为一种潜在的癌症治疗方法,因为他们为疾病治疗提供了多种解决方案——你需要知道的是你想要抑制的基因序列,你可以制作相应的siRNA来打破它。
你可以对siRNA分子进行一些简单的改变来治疗一种完全不同的疾病,而不是设计、合成和测试新药——这是一个极其昂贵和漫长的过程。
使用siRNA治疗疾病的一个问题是,分子非常不稳定,并且在到达目标之前经常被细胞的自然防御机制分解。可以对SiRNA分子进行修饰,使其更加稳定,但这会破坏它们敲除目标基因的能力。将分子放入细胞也很困难——它们需要由另一种载体作为递送剂来运输。剑桥大学的研究人员使用一种特殊的纳米粒子来保护和运送siRNA到细胞,在那里他们显示出抑制特定目标基因的能力。
Fairen-Jimenez领导先进材料的研究,特别关注MOF:由金属和有机建筑块连接的自组装3D化合物。
研究人员可以制造成千上万种不同类型的MOF——目前剑桥结构数据库中有超过84,000种MOF结构,每个月都有1,000种新结构发布——它们的属性可以根据特定目的进行调整。通过改变MOF结构的不同成分,研究人员可以创造出不同孔径、稳定性和毒性的MOF,使他们能够设计出可以将siRNA等分子带入细胞而没有有害副作用的结构。