引领未来趋势领袖:将药物送至治疗部位

http://www.sina.com.cn 2008年01月04日 00:14  《环球科学》杂志

  药物直通车

引领未来趋势领袖:将药物送至治疗部位

  借助狂犬病毒的一个蛋白,可将药物释放到真正急需治疗的部位。

  对科学家而言,将药物释放至所需部位的难度有时候并不亚于新药研发。最典型的例子就是大脑,大脑血管壁坚实紧密,确保了绝大多数大分子不会从血液渗漏进大脑组织。因此,对于神经性疾病的治疗,在某些类型的药物给药时,血脑屏障是难以逾越的(参见《环球科学》2006年第11期《给大脑喂药》一文)。但是美国哈佛大学医学院免疫疾病研究所的曼朱纳特·N·斯瓦米(Manjunath N. Swamy)和他的研究小组独辟蹊径,设计出了巧妙的方法,能让药物穿过血脑屏障(blood-brain barrier),直接作用于脑细胞。

  一些专门感染神经系统的病毒,如狂犬病毒(rabies)和疱疹病毒(herpes),可以轻而易举地穿越血脑屏障。为了借用这种能力,斯瓦米的小组选择了一个狂犬病毒表面中常见的小蛋白来伪装药物。科学家相信,该蛋白可打开穿越血管壁的通道,固定在蛋白上的药物即可趁势穿过血脑屏障。一旦进入大脑,这个蛋白还会携带药物进入单个神经细胞,这一过程与狂犬病毒感染极其相似。在斯瓦米的试验中,起治疗作用的分子是一段短核苷酸链,名为短链干扰RNA(short-interfering RNA,简称siRNA)。经过特别设计后,siRNA可靶向作用于特定基因,并抑制它们的功能——这就使得直达大脑的siRNA成为了一种用途广泛的“万能”工具。

  荷兰应用科学研究组织(Netherlands Organization for Applied Research)的汉斯·博曼斯(Hans Boumans)及其同事开发出另一种微型“特洛伊木马”,这一发明的思路和上述例子类似。研究小组称它为“生物开关(BioSwitch)”,主要部分就是一个生物聚合物外壳,用以保护或隐藏一些物质,然后根据需要释放出它们。外壳的材料以及释放内容物的触发装置均可根据具体情况定制。

  博曼斯的研究小组发明了一种用于肉类保鲜的杀菌塑料包装。他们先将“杀菌酶”封入由淀粉分子交联而成的外壳内,然后在外面裹上塑料。外壳会处于不活动状态,直到细菌出现并开始以淀粉为食。当淀粉外壳被细菌降解时,“杀菌酶”便出其不意地被释放出来,发挥作用。还有一个类似的系统,可将不稳定的食物调味分子封存于外壳中,一旦接触到舌头上的酶,便释放出这些分子;还可以将食物中味道不好的营养素密封起来,等它遇到胃肠道中的消化酶时再行释放。

  撰文/克里斯廷·苏亚雷斯(Christine Soares)

  译/冯志华 校/申宁馨、虞骏

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