新技术在短短3天内就可以摧毁癌细胞

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新技术在短短3天内就可以摧毁癌细胞

癌细胞是无情的,拥有对现有疗法产生抗药性的无法理解的能力,使得治疗疾病的难度极大。然而,一项令人兴奋的新研究可能已经确定了癌症的弱点。这一发现已经导致了在细胞培养中近乎根除这种疾病。

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研究人员说,改变癌细胞染色质的结构可能有助于杀死它们。 最近在“ 自然 - 生物医学工程 ”杂志上发表的这项研究 揭示了如何改变癌细胞染色质的结构,使其更容易被破坏。

在细胞核中,DNA被包裹在称为组蛋白的蛋白质周围。他们一起形成染色质。

染色质的工作就是将遗传密码整齐地包裹在细胞核中。染色质也可以调节哪些基因被打开和关闭。然而,在癌细胞中,染色质有助于它们进化并适应癌症疗法,从而使它们能够存活。

伊利诺斯州埃文斯顿西北大学McCormick工程学院的研究合着者Vadim Backman解释说:“如果你把遗传学看作硬件,那么染色质就是软件。

他补充说:“复杂的疾病,如癌症,不依赖于单个基因的行为,而是依赖于成千上万个基因之间复杂的相互作用。

所以,Backman和他的同事们把染色质视为抗癌抗药性的关键,他们去年开发的一种成像技术帮助他们更多地了解这一复杂的大分子。

用染色质预测癌细胞死亡

这种新技术被称为偏振波分光(PWS)显微镜,它可以实时监测活细胞中的染色质。

此外,研究人员解释说,PWS允许他们评估长度为20-200纳米的染色质,他们认为这是癌症形成影响染色质的确切点。

他们使用PWS监测培养的癌细胞中的染色质。他们发现染色质具有与基因表达相关的特定“堆积密度”,有助于癌细胞逃避治疗。

分析表明,染色质堆积密度更高,异质性和无序性与化疗后更大的癌细胞存活率有关。然而,更保守和有序的包装密度与化疗引起的更大的癌细胞死亡有关。

Backman说:“只要看看细胞的染色质结构,我们就能预测它是否能存活下来。“染色质结构正常的细胞因为无法响应而死亡,他们无法探索其基因组以寻求抗性,他们不能产生抗药性。

靶向染色质杀死癌症

基于他们的发现,研究人员假设改变染色质的结构以使其更有序可能是促进癌细胞易于治疗的一种方法。

在进一步的调查中,研究小组发现他们可以通过改变癌细胞核中的电解质来修饰染色质的结构。

该团队使用两种已获得美国食品和药物管理局(FDA)批准的药物(塞来昔布和地高辛)测试了该策略。

塞来昔布目前用于缓解疼痛,而地高辛用于治疗心房颤动和心力衰竭。但是,这两种药物都能够改变染色质的堆积密度。

研究人员将这些药物(他们称之为染色质保护疗法(CPTs))与化疗联合起来,并在实验室对癌细胞进行检测。根据Backman的说法,他们目睹了“不寻常的事情”。

2到3天之内,几乎每一个癌细胞都因为无法响应而死亡,CPT化合物不会杀死细胞,它们会重建染色质,如果阻止细胞进化和适应的能力,那就是他们的致命弱点“脚跟”。

Vadim Backman虽然研究人员对他们的发现感到兴奋,但他们警告说,在做出任何确定的结论之前,动物和人类研究是必要的。

Backman说:“细胞培养和人类有很大的区别。“你永远不知道人体内的环境如何影响癌症的行为,或者是否会有不可预见的副作用。

也就是说,研究人员指出,到目前为止,他们已经在七种不同的癌症类型中复制了他们的发现,Backman说这是“非常有前途的”。

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