微藻注射進體內(nèi),想想就很“浮萍”!這項很“綠”的研究,居然可以將癌癥趕盡殺絕
微藻是啥?
這是一種在顯微鏡下才能看到的藻類,在陸地和海洋都有廣泛分布,營養(yǎng)豐富,油脂量高,光合利用度高(聽起來好像可以吃~~)。
微藻是一種藻嗎?其實不然,微藻是個大的概念,里面包括藍藻門、綠藻門、金藻門和紅藻門4個藻門,我們經(jīng)常聽說的螺旋藻、小球藻等就是屬于微藻。
其實微藻并不神秘
營養(yǎng)豐富的它,可以做食物、保健品、面膜——
螺旋藻手工面包、螺旋藻掛面、微藻餅干,還有微藻狗糧……
油脂量高的它,可以做燃料——
光合利用度高的它,可以~~~當(dāng)燈泡——
最近,浙大二院的專家們
還把微藻“種”在腫瘤里
殺癌??!
近日,浙大二院/轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院周民團隊與孫毅團隊合作,在工程化活性微藻的體內(nèi)癌癥治療應(yīng)用上取得新進展,在Science旗下綜合性期刊《Science Advances》在線發(fā)表題為“Engineered algae:a novel oxygen-generating system for effective treatment of hypoxic cancer”(《工程藻類:一種新的產(chǎn)氧系統(tǒng),有效治療低氧癌癥》)的研究論文。該文被期刊編輯部選為rotate highlight圖片重點推廣。
放療后效果不佳的腫瘤
或許可以用用微藻
目前癌癥治療方式主要有手術(shù)治療、化學(xué)治療(化療)、放射治療(放療)。放射治療在臨床的應(yīng)用越來越廣泛,成為目前腫瘤綜合治療的重要手段,參與了約70%腫瘤的臨床治療,比如肺癌、鼻咽癌、腸癌等。
絕大多數(shù)的癌癥,其腫瘤細(xì)胞向外“擴張”過程中,中心區(qū)域的細(xì)胞會出現(xiàn)缺氧,呈現(xiàn)一種“冬眠”狀態(tài)(因為腫瘤細(xì)胞生長在我們的身體上,即使缺氧,也不會死去)。
此時,放射治療對腫瘤發(fā)起“猛攻”,腫瘤外圍的一大圈細(xì)胞都能被“殺死”,但對中間缺氧“冬眠”的細(xì)胞卻沒什么殺傷力。“冬眠”細(xì)胞因為外圍細(xì)胞的凋亡,反而重獲氧氣,開始復(fù)蘇并生長,而且比之前的細(xì)胞更頑強。
野火燒不盡,春風(fēng)吹又生。面對這樣“油鹽不進”的“冬眠”腫瘤細(xì)胞,醫(yī)生們絞盡腦汁……
浙大二院/轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院的周民也一直關(guān)注低氧癌癥的治療。有一次,他和浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院的專家學(xué)者一起聊天,他們聊起正在養(yǎng)殖的微藻,提取里面的物質(zhì)做成營養(yǎng)品、保健品、護膚品等。
重點來了!當(dāng)他們聊到微藻超強的光合作用時,周民的眼睛突然亮了!對呀,這微藻,不就是“超級制氧機”嘛,hiahiahia~~~
實驗室開工——
周民團隊和孫毅團隊隨即在乳腺癌和肝癌上進行實驗,把經(jīng)過工程化改造的活性微藻,輸送到低氧腫瘤區(qū)域。結(jié)果和預(yù)料的一樣贊:微藻介導(dǎo)的光合作用在低氧腫瘤原位產(chǎn)生氧氣,顯著改善了腫瘤的低氧環(huán)境,放射治療功效明顯提升。同時微藻釋放的葉綠素在激光(光動力治療方法)激發(fā)下產(chǎn)生活性氧,進一步賦予光敏作用,增強腫瘤細(xì)胞的凋亡。
(光照下,微藻快速產(chǎn)氧來改善癌細(xì)胞的乏氧狀態(tài);在X射線照射下高效破壞癌細(xì)胞的DNA,實現(xiàn)放射治療增敏效果;隨后釋放出來的葉綠素可以實現(xiàn)聯(lián)級光動力治療。)
要想達到上述效果,吃微藻可沒啥用!
那么問題來了
這微藻,到底怎么“種”到腫瘤低氧區(qū)呢?
不得不說,這些專家真不是蓋的:他們給這看不見的微藻穿上了紅細(xì)胞的膜。
每個人身上都有紅細(xì)胞,它可以在體內(nèi)自由穿行。但微藻不行,它是“外來物種”,神圣人體不可侵犯。
那怎么辦?周民等想了個好主意,他們把紅細(xì)胞的衣服(就是它的膜)脫~下~來,沒錯,就是脫下來,給微藻當(dāng)馬甲。于是偽裝成紅細(xì)胞的微藻,制備成微藻液,通過注射浩浩蕩蕩地進入小白鼠的體內(nèi),有部分就進入了腫瘤低氧區(qū)。
腫瘤中的工程化微藻(綠色)
植物光合作用需要有什么?
光
腫瘤在體內(nèi),光在身外,那微藻怎么照到光呢?
周民介紹說:對于乳腺腫瘤,局部體外照光,即可滿足微藻對光的需求。對于其他腫瘤,比如腸癌,可以通過纖維鏡,將光送至腫瘤區(qū)域。
不知道大家有沒有這樣的疑問
這些微藻
會不會繁殖
最后身體變成一片~~~
小編腦海中已經(jīng)一片綠了,還好周民及時打斷了小編的猜想。“工程化的微藻沒有繁殖能力,不會生長,也沒有毒性,它們會在體內(nèi)自行降解,并被排出體外!”
福音
工程化活性微藻可應(yīng)用于大部分放射治療后效果不佳的腫瘤,比如胃癌、腸癌等。目前這項研究已完成小動物實驗,準(zhǔn)備進入大動物實驗階段。周民介紹,如果順利的話,有需求的患者有望4~5年后享受到這項科研成果。
浙大二院/轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院周民團隊博士生/浙大二院眼科中心助理研究員喬越、浙大二院/轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院孫毅團隊博士生楊非、周民團隊碩士生謝婷婷為論文共同第一作者。浙大二院/轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院周民研究員和浙大二院/轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院孫毅教授為論文的共同通訊作者。浙江大學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院呂志民教授為論文的共同作者之一。
研究工作得到了浙江大學(xué)眼科中心、惡性腫瘤預(yù)警與干預(yù)教育部重點實驗室、現(xiàn)代光學(xué)儀器國家重點實驗室的大力支持,該研究也得到了國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、中國博士后科學(xué)基金、浙江省重點研發(fā)計劃專項等項目資助。