將精子改造為攜帶藥物的載具 用於治療婦科癌症

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在癌症的治療過程裡,如何將抗癌藥物準確地運送到癌細胞中且不傷害正常細胞,是一個值得深思的問題。在日常生活中,快遞公司會藉由快遞員和物流網路,高效且準確地把貨物運送到指定地點。但是人體內是否也有這種快遞員和物流網路呢?答案是肯定的。

精子比起細菌更適合攜帶藥物
婦科癌症與婦科疾病往往困擾著大量女性,全美每年約有 10 萬名女性被診斷患有婦科癌症,在全球各地加總的人數更是可觀,嚴重地威脅著廣大女性的健康。近日,德國整合奈米研究所 (Institute for Integrative Nanosciences )和開姆尼斯工業大學 (Chemnitz University of Technology )的研究人員已經找到了一種新型藥物裝載系統,可以利用精子良好地適應陰道、子宮頸和輸卵管的惡劣環境的方法,將藥物運送到婦科癌症的癌細胞中。而此新方法主要針對女性生殖系統疾病,包括婦科癌症、子宮內膜易位症及骨盆腔炎等疾病。

假如將藥物包裹在包裹在像是脂質體的微觀容器內,有助於保護身體免受有毒物質的侵害,也有助於藥物溶解。不過藥物包裹如何透過身體擴散並且進入標靶細胞的問題仍需要解決,而精子能提供更好的解決方案,特別是在女性生殖器這樣的環境裡,它們的膜提供了一種完美的方式來包裝藥物,能避免稀釋、免疫反應或從人體的酶分解等問題。由於精子會在受精期間與卵子結合的特性,所以精子也是一種將藥物送到標靶細胞中的便利方式。

將公牛的精子改造為攜帶藥物的工具
研究人員將公牛的精子細胞浸泡在 Doxorubicin (一種常用於中斷蛋白分子結構以治療婦科癌症,但對精子細胞幾乎没有影響的藥物)讓其吸收並攜帶此癌症化療藥物,為了正確推動精子往正確的方向前進,研究人員採用奈米光刻的3D打印技術,為精子創造出一層薄薄的線條,塗上一層薄鐵。同時該結構為改造後的精子提供了快速釋放機制,使之成為一個攜帶大量癌症治療藥物的微型機器。之後,通過磁場牽引,將精子微型機器引導至正在生長的 腫瘤癌細胞 HeLa細胞 (一種子宮頸癌的細胞系統)附近。當精子接觸到腫瘤組織時,精子頭部的微型結構便會由精子上脫離,從而保證大量的精子湧向組織,進入癌細胞。雖然頭部的微型結構使得精子的運動速度降低了43%,但並沒有影響到其作用於癌組織與癌細胞。體外實驗表明,基于精子微型機器的婦科癌症治療藥物運輸系統,具有一定的功效。

精子能保證藥物靶向準確 但臨床及倫理尚有爭議

儘管這項實驗的成果給予婦科癌症治療新的曙光,但不可忽視的是這項實驗畢竟採用的是公牛精子而非人類精子,實驗環境也非人類身體。同時也應思考其可能造成意外懷孕的風險、精子數量、攜帶藥物種類、精子頭部微型機器的降解機制及臨床應用的倫理問題。雖然這一新型的設計與臨床應用尚未成熟,但是精子能準確的辨識卵細胞,保證藥物靶向的準確性,而不損傷其他正常細胞,也能防止藥物在運用過程中被稀釋和降解,保證治療效果。而且也不像細菌或病毒為載體的靶向系統往往會引起自身免疫反應或其他不適或病徵,研究人員希望,在不久的將來就可以將這套系統推向臨床嬰用,為婦科癌症患者帶來更大的福音。

資料來源

Sperm Are Being Turned Into Tiny Weapons to Attack Gynaecological Cancer

作者

江 盛之

擅長觀察生技及醫療時事,並關心國際間最新醫療科技動態與發展,運用淺顯易懂的說明方式,讓讀者快速閱讀並理解。

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