“GPS纳米粒子”平台精确地为癌症细胞提供治疗有效载荷

宾夕法尼亚州立大学的研究人员表示，一种新开发的“GPS纳米颗粒”静脉注射可以进入癌症细胞，向与肿瘤生长和扩散有关的蛋白质传递基因冲击。他们在人类细胞系和小鼠身上测试了他们的方法，以有效地敲除致癌基因，报告称这项技术可能为臭名昭著的难以治疗的基底样乳腺癌提供更精确有效的治疗

他们在ACS Nano上发表了他们的工作。他们还提交了一份临时申请，为研究中描述的技术申请专利

通讯作者、Dorothy Foehr Huck&；J.Lloyd Huck宾夕法尼亚州立大学纳米医学讲座教授、核工程和材料科学与工程教授

“一旦存在，而且只有存在，它才能传递基因编辑蛋白，以防止癌症细胞扩散。这是一项艰巨的任务，但我们表明该系统适用于基底样乳腺癌。”

与三阴性乳腺癌类似，基底样乳腺癌症可能不如其他乳腺癌流行，但治疗起来可能更具挑战性，主要是因为它们缺乏其他乳腺癌中发现的三个治疗靶点。它们也往往是侵袭性的，生长迅速的肿瘤，脱落的细胞会扩散到身体的其他地方。这些细胞可以植入更多的肿瘤，这一过程被称为转移

潘说：“转移是一个巨大的挑战，尤其是三阴性和基底型乳腺癌。”。“癌症可能很难被发现，而且在常规乳房X光检查中不会出现，它主要影响年轻人或非洲裔美国人，他们可能还没有接受预防性治疗。结果可能非常非常差，因此，如果癌症得不到足够早的发现，临床上显然需要更有效的治疗。”。这些分子可以靶向细胞的遗传物质，识别特定的基因并将其击倒，或者使其无效。在这种情况下，该系统靶向参与诱导转移的人类叉头盒c1（FOXC1）

潘将设计脂质描述为“两性离子”，这意味着它们在纳米颗粒的外壳上具有接近中性的电荷。这可以防止身体的免疫系统攻击纳米颗粒&mdash；因为它伪装成一种没有威胁的正常分子&mdash；并且可以帮助释放有效载荷，但仅当脂质识别癌症细胞的低pH环境时

为了确保脂质只会在如此低的pH下激活，研究人员设计它们一旦进入酸性更强的肿瘤微环境，就会将电荷转换为正电荷，从而触发有效载荷的释放

但身体是一个广阔的地方，那么研究人员如何确保CRISPR-Cas9有效载荷到达正确的目标？为了确保纳米颗粒与正确的细胞结合，他们附着了上皮细胞粘附分子（EpCAM），已知该分子附着在基底样乳腺癌症细胞上

潘说：“没有人试图靶向具有上下文反应递送系统的基底样乳腺样癌症细胞，该系统可以从基因上敲低感兴趣的基因。”。“我们是第一个证明这是可以做到的。”

其他人开发了病毒递送系统，劫持病毒颗粒将治疗带到细胞，以及使用纳米颗粒的非病毒递送系统。潘说，他的团队的方法的不同之处在于，表面脂质只在靶向环境中产生反应，这降低了脱靶递送的可能性和对健康细胞的伤害

此外，他补充道，由于身体不认为脂质是一种威胁，他们在实验中验证了免疫反应的可能性较小

该团队首先在人类癌症三阴性细胞中测试了该方法，验证了纳米颗粒将在正确的环境中部署CRISPR/Cas9系统。他们证实，纳米颗粒可以在小鼠模型中找到通往肿瘤的途径，部署系统并成功击倒FOXC1。潘说，接下来，研究人员计划继续测试纳米颗粒平台，最终目标是将其应用于人类临床

潘说：“我们也在探索如何应用平台技术。”。“我们可以定制表面的分子及其携带的有效载荷，并用它来鼓励其他领域的治疗。这个平台有很大的潜力。”