生物趣談,癌症治療可期~合成生物技術大戰癌細胞!

大家知道,正常的細胞是有壽命的,與自然界的其他生物一樣,經歷生長、分裂、老化再到死亡,完成屬於自己的生命周期,周而復始。然而癌細胞卻不是這樣,它可以一直長,一直分裂,卻不會死亡。如大腸癌,剛開始長出一小點,拿顯微鏡計算的話至少有一百萬個癌細胞,長到一定程度,營養供給不上的時候,癌細胞開始分泌很多分子,發出信號通知臨近的血管長進癌細胞,形成新生血管,癌症就一發不可收拾。再長到一定程度,癌細胞會掉下來,鑽進血管裡面,開始轉移,在轉移過程中,免疫系統會進行攻擊,免疫細胞像步兵一樣,將癌細胞一個一個殺掉,當癌細胞足夠多到免疫細胞沒有辦法完全殺掉的時候,漏網之魚順著血管遊動,游到肝臟部位定居下來,開始複製,這時打一些抗癌藥,早期還有效,可以破壞它的DNA合成,把癌細胞殺掉一大堆,但癌細胞會自我修復,修復后的癌細胞一旦產生抗藥性,便很難治。

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目前,臨床普遍應用的傳統腫瘤治療方法包括化療、放療等,儘管能有效治療癌症,但其對癌細胞和正常細胞「通殺」的缺點卻不容忽視。另外,癌細胞無限增殖壓迫血管形成厭氧環境,使藥物或免疫細胞無法到達成為治療癌症的盲區。合成生物學是目前國際最前沿,且發展最迅速的學科。目前有研究利用合成生物學干預癌症的原理,是希望能依靠細菌和免疫細胞的力量,更加精準地識別癌細胞,不用放療、化療就能殺滅癌細胞。即利用CRISPR/CAS9技術設計癌細胞有效治療靶點,採用生物學和工程學方法,將靶點和抗原注入改造過的細菌和T淋巴細胞,合成具有精確定位及殺傷力的「武器」,直搗腫瘤細胞,經過改造的細菌(如沙門菌)具有識別腫瘤厭氧環境的特性,很容易找到癌變部位,T淋巴細胞本身對癌細胞具有殺傷力,且有可控性,採用這種方法,可以準確打擊癌變部位,不會造成普通細胞的損傷,癌症的治癒率將大大提高。

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隨著合成生物學的發展,人類的癌症治療將進入個性化治療階段。不同人種、性別甚至不同癌變階段的患者,突變的基因靶點可能都不一樣。因此,只要針對有效的突變基因,對細菌和T淋巴細胞進行改造,就可以對男性或女性、早期或晚期的癌症進行個性化治療。

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