一種新型基因回路能消滅耐藥癌細(xì)胞（視頻截圖）。圖片來源：美國賓夕法尼亞州立大學(xué)

癌癥治療中，臨床醫(yī)生不知道何時(shí)、何地以及哪種耐藥性可能會(huì)出現(xiàn)，這讓他們落后于狡猾的癌細(xì)胞一步。現(xiàn)在，美國賓夕法尼亞州立大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)找到了一種方法，通過重新編程癌癥演變過程，讓腫瘤更容易被治療。研究論文發(fā)表在近期出版的《自然·生物技術(shù)》雜志上。

該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一種模塊化基因回路，或稱雙開關(guān)選擇基因驅(qū)動(dòng)，用于將非小細(xì)胞肺癌EGFR基因突變引入，這種突變是重要的治療靶標(biāo)。

該回路配備兩個(gè)基因開關(guān)。“開關(guān)1”的作用類似于選擇基因，使研究人員能夠像電燈開關(guān)一樣打開或關(guān)閉耐藥性。打開第一個(gè)開關(guān)后，經(jīng)過基因改造的細(xì)胞會(huì)暫時(shí)對(duì)特定藥物產(chǎn)生耐藥性。當(dāng)用藥物治療時(shí)，原本對(duì)藥物敏感的癌細(xì)胞會(huì)被有效清除，同時(shí)，經(jīng)過基因改造的耐藥細(xì)胞以及少量天然存在的耐藥癌細(xì)胞則得以存活。改造后的細(xì)胞最終會(huì)生長并抑制天然耐藥癌細(xì)胞的擴(kuò)增，防止它們產(chǎn)生新的耐藥性。

“開關(guān)2”則像一個(gè)內(nèi)置的“特洛伊木馬”。它包含一種自殺基因，使改造過的細(xì)胞產(chǎn)生并釋放一種毒素，這種毒素不僅能殺死改造細(xì)胞自身，還能擴(kuò)散并殺死周圍未改造的耐藥癌細(xì)胞。

研究團(tuán)隊(duì)首先模擬了腫瘤細(xì)胞群，并運(yùn)用數(shù)學(xué)模型對(duì)相關(guān)概念進(jìn)行了驗(yàn)證。隨后，他們分別克隆了各個(gè)開關(guān)基因，將這些基因分別封裝進(jìn)病毒載體中，在人類癌細(xì)胞中進(jìn)行單獨(dú)功能測試。接著，研究團(tuán)隊(duì)將兩個(gè)開關(guān)基因連接構(gòu)建成一個(gè)回路，并進(jìn)行了再次測試。體外實(shí)驗(yàn)證明該回路的有效性后，研究團(tuán)隊(duì)在小鼠模型上重復(fù)了相同的實(shí)驗(yàn)步驟，成功驗(yàn)證了該回路能夠?qū)苟喾N藥物耐藥性。