目前，美國(guó)萊斯大學(xué)的科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)了一種可調(diào)的病毒，它就像一個(gè)安全保險(xiǎn)箱，需要兩把“鑰匙”才能被打開(kāi)，釋放其攜帶的治療藥物。

萊斯大學(xué)生物工程師Junghae Suh的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)出一種腺相關(guān)病毒（adeno-associated virus，AAV），只有存在兩種入選的蛋白酶時(shí)才能開(kāi)啟這種病毒。因?yàn)槟承┑鞍酌冈谀[瘤部位是升高的，因此可以設(shè)計(jì)病毒來(lái)靶定和摧毀癌癥細(xì)胞。相關(guān)研究結(jié)果本周在線(xiàn)發(fā)表于國(guó)際納米科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域權(quán)威刊物《ACS Nano》。

AAVs相當(dāng)?shù)臏睾?，作為基因療法的傳遞載體，已經(jīng)成為眾多研究的心儀對(duì)象。研究人員經(jīng)常嘗試將AAVs靶定到可能在病變細(xì)胞略微過(guò)度表達(dá)的細(xì)胞受體。

萊斯大學(xué)實(shí)驗(yàn)室采用了一種不同的方法。Suh稱(chēng)：“我們一直在尋找病變部位的細(xì)胞受體以外的其他類(lèi)型的生物標(biāo)志物。例如，我們知道，在乳腺癌中，腫瘤細(xì)胞過(guò)度分泌細(xì)胞外蛋白酶，但是更重要的是，遷移到腫瘤微環(huán)境中的免疫細(xì)胞的浸潤(rùn)，也開(kāi)始排出大量的蛋白酶。”

她說(shuō)：“因此這就是我們靶向傳遞所要設(shè)法達(dá)到的。我們的基本想法是，在鎖定的結(jié)構(gòu)中制備病毒，它們不做任何事，是惰性的。當(dāng)程序化AAVs遇到病變位置的正確蛋白酶鑰匙時(shí)，這些病毒被開(kāi)啟，與細(xì)胞結(jié)合，并且既能傳遞殺死細(xì)胞的癌癥治療藥物，也能傳遞可以固定它們的基因用于其它疾病應(yīng)用。”

Suh實(shí)驗(yàn)室通過(guò)遺傳學(xué)手段將多肽類(lèi)插入到自我組裝的AAVs來(lái)鎖定病毒衣殼，這層堅(jiān)硬的外殼能夠保護(hù)包含在其中的基因。靶蛋白酶可識(shí)別多肽類(lèi)并咬開(kāi)這些鎖，有效地開(kāi)啟病毒并使其與病變細(xì)胞結(jié)合。

如果我們只是在尋找一種蛋白酶，它可能位于癌癥部位，但是它也可能在你身體其他有炎癥的部位。她說(shuō)：“這可能會(huì)導(dǎo)致不良的副作用。通過(guò)要求兩種不同的蛋白酶（讓我們叫做蛋白酶A和B）來(lái)打開(kāi)鎖定的病毒，我們可以實(shí)現(xiàn)更高的傳遞特異性，因?yàn)樵谝粋€(gè)部位具有兩種蛋白酶升高的機(jī)會(huì)更小。”

將來(lái)，可以采用分子成像方法來(lái)檢測(cè)升高的蛋白酶的身份和濃度。Suh稱(chēng)：“有了這些信息，我們就能從我們的工程變種（具有靶定病變部位的正確屬性）中挑選一種病毒裝置。這就是我們想達(dá)到的目的。”

Suh認(rèn)為，升高的蛋白酶發(fā)現(xiàn)于很多病變的組織周?chē)Ｋㄗh，這些蛋白酶激活的病毒，不僅對(duì)于癌癥，而且對(duì)于神經(jīng)系統(tǒng)疾病（如中風(fēng)、帕金森氏病、阿爾茨海默氏?。┖托呐K疾病（包括心肌梗塞和充血性心臟衰竭）的治療都可能非常有用。

這種技術(shù)的終極愿望是，設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)步驟組合用于靶定的病毒。她說(shuō)：“為了增加病毒解鎖的特異性，你可以想象制備一些病毒，這些病毒需要更多鑰匙才能夠打開(kāi)。例如，你可以需要蛋白酶A和B，也需要一個(gè)細(xì)胞受體來(lái)打開(kāi)病毒。這項(xiàng)工作是朝這個(gè)目標(biāo)邁出的很好的第一步。”