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← 抗击癌症的新式武器

癌症是一种非常狡猾、适应性强的疾病。从事医学研究和教育工作的保拉•哈蒙德认为,要打败癌症,我们需要全新的、强有力的进攻方式。哈蒙德同她麻省理工学院的同事一起,制造了一种纳米粒子,尺寸只有头发的百分之一,能对付最致命且具有抗药性的癌症。让我们进一步了解这种分子武器,同哈蒙德并肩作战,共同抗击我们共同的敌人——癌症。

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Showing Revision 23 created 08/01/2016 by Yolanda Zhang.

  1. 癌症是我们每个人的大敌——
  2. 尤其是那些不断复发的,
  3. 容易扩散的,具有抗药性的癌症,
  4. 药物治疗对它们无效,
  5. 即使我们用最好的药也无济于事。
  6. 在分子级别进行(基因)工程改造,
  7. 从最小结构层面着手,
  8. (我们就)能找到意想不到的新办法
  9. 同最致命的癌症进行斗争。
  10. 癌症是一种很狡猾的疾病。

  11. 幸运的是,对于一些癌症,
  12. 我们可以通过一些
    验证过的药物和手术
  13. 进行治疗,可以
    得到相对较好的结果。
  14. 但有几种癌症
  15. 这些方法对它们都无效,
  16. 即使在药物的猛烈攻击下,
  17. 肿瘤依然能够存活,或者复发。
  18. 我们可以将这几种致命的癌症

  19. 想象成漫画书里面的大反派。
  20. 他们狡猾,适应性强,
  21. 生存能力一流。
  22. 而且,跟现在(漫画书里)
    大多数大反派一样,
  23. 他们的超能力来自基因突变。
  24. 这些肿瘤细胞的基因不断变化,
  25. 能找到新的、意想不到的生存方式,
  26. 可以让癌细胞抵抗住
  27. 我们最强大的化学治疗。
  28. 有一个例子很神奇,
    基因能让细胞

  29. 在药物接近之前,
  30. 把药物推开,
  31. 药物根本来不及起任何作用。
  32. 就好比细胞一口把药吐出去。
  33. 而这仅仅是我们的大反派——癌症的
  34. 众多基因把戏之一。
  35. 这一切都跟突变基因有关。
  36. 因此,我们要面对的是
    拥有超强能力的大反派。

  37. 我们需要新的、
    更强大的攻击方式。
  38. 实际上,我们可以关闭基因。
  39. 开关是一系列叫siRNA的分子
    (即小分子干扰核糖核酸)。
  40. 它是一小段基因编码,
  41. 可以让细胞阻止
    某些特定基因(发挥作用)。
  42. 每一个siRNA都能
    关闭细胞内部
  43. 某个特定的基因。
  44. 自siRNA被发现后,
  45. 科学家们兴奋了好多年,
  46. 因为他们可以将这种
    基因拦截者加入药物中。
  47. 但是,有一个问题。

  48. siRNA在细胞内部
    可以正常发挥作用。
  49. 但如果它接触到
  50. 位于我们血液或者组织中的酶的话,
  51. 几秒钟内就会被降解。
  52. 因此,它们必须被包裹及保护起来,
    才能完成在人身体里的旅程,
  53. 顺利抵达最终目标
    ——癌细胞内部。
  54. 因此,我们的策略如下。

  55. 首先,我们将siRNA——
    基因拦截者——用在癌细胞身上,
  56. 让(癌细胞的)生存基因失效,
  57. 然后我们再用化学药品来对付癌细胞。
  58. 但如何实现呢?
  59. 答案是分子工程技术,
  60. 我们可以设计一种超级武器,
  61. 能在血液循环中存活下来。
  62. 它必须足够小,才可以进入血液循环,
  63. 穿过肿瘤组织,
  64. 进入癌细胞内部。
  65. 要做到这一点,
  66. 它的尺寸必须小到
    头发的百分之一。
  67. 来仔细看一下我们是
    如何制造这种纳米粒子的。

  68. 首先,我们要制造纳米核。
  69. 那是一颗小胶囊,
    内含化学药剂。
  70. 对肿瘤细胞而言是致命毒药。
  71. 在内核周围,我们包上一层很厚的
  72. ——当然也就几纳米厚——的siRNA。
  73. 这是我们的基因拦截者。
  74. 因为siRNA带负电,
  75. 我们用一层
  76. 坚固的,带正电的
    聚合物来保护它。
  77. 这两种带有不同电荷的分子
  78. 相互吸引,
  79. 形成一层保护膜
  80. 防止siRNA在血液中被降解。
  81. 别着急,我快说完了。
  82. (笑声)

  83. 但前方还有一个
    大障碍需要跨越。

  84. 而且,也许是最大的一个障碍。
  85. 我们该如何部署这件超级武器?
  86. 每一件武器都要设定目标,
  87. 我们要将这件超级武器
    瞄准潜伏在肿瘤内部的
  88. 超级大反派。
  89. 但人体是有免疫系统的:

  90. 血液里的各种细胞
  91. 能辨认出外来物体,
  92. 然后杀死或清除它们。
  93. 很显然,我们的纳米粒子
    就是一种外来物体。
  94. 我们要让它骗过肿瘤的防御系统。
  95. 我们要伪装它,
    帮它通过重重岗哨,
  96. 进入敌营。
  97. 于是我们再加上一层
    带负电的保护膜

  98. 包住我们的纳米粒子,
  99. 目的有两个。
  100. 第一,最外面这层保护膜
    是存在于我们体内的
  101. 带电多糖水合物之一。
  102. 它能在纳米粒子周围
    形成许多水分子,
  103. 就像给纳米粒子穿上了隐形披风。
  104. 这件披风能帮助纳米粒子
  105. 在血液里自由行动,
  106. 畅通无阻,
  107. 直到抵达肿瘤细胞。
  108. 第二,这层保护膜含有一些分子,

  109. 专门用来与肿瘤细胞结合。
  110. 一旦结合,癌细胞
    就会把纳米粒子吸收,
  111. 这样我们的纳米粒子最终就会进入癌细胞,
  112. 准备发起进攻。
  113. 是啊!我也觉得很兴奋。继续!

  114. (掌声)

  115. siRNA首先开始行动。

  116. 它需要几个小时,
  117. 来让(癌细胞的)生存基因失效。
  118. 我们去除了(癌细胞的)基因超能力。
  119. 只剩下没有防御的癌细胞。
  120. 之后化学药剂从内核中释放出来
  121. 干净利落地杀死肿瘤细胞。
  122. 只要有足够多的基因拦截者,
  123. 我们就能对付各种变异(的癌细胞),
  124. 有机会消灭肿瘤,
  125. 不留落网之鱼。
  126. 那么,我们的方法到底有没有效呢?

  127. 我们进行了动物实验,
  128. 使用的是一种非常厉害的
    癌症,三阴性乳腺癌。
  129. 它的基因非常厉害,
  130. 能迅速将抗癌药排出。
  131. 通常,我们会使用阿霉素这种抗癌药,

  132. 它是治疗乳腺癌的首选手段。
  133. 第一次,我们只用
    阿霉素来对动物进行治疗。
  134. 肿瘤的增长率有所减缓,
  135. 但还是增长很快,
  136. 两周之内就增长了一倍。
  137. 接下来,我们的超级武器上场了。

  138. 外层是siRNA,
    保护自身不被拦截,
  139. 内核部分是阿霉素。
  140. 结果我们发现,
    肿瘤不但没有增长,
  141. 而且变小了,
  142. 在某些样本上甚至完全消失。
  143. 肿瘤被击退了。
  144. (掌声)

  145. 这种方法最大的好处就是可以定制。

  146. 我们可以添加多重siRNA
  147. 分别针对不同的变异和防御机制。
  148. 我们还可以在内核中
    放入不同种类的药物。
  149. 随着医生掌握测试方法,
  150. 弄清肿瘤的特定基因类型,
  151. 就能帮我们确定
    哪些病人能使用这种疗法,
  152. 应该选用哪种基因拦截者。
  153. 我想特别说说卵巢癌。

  154. 它是一种非常可怕的癌症,
  155. 一部分原因是它只有
    在晚期才能被发现,
  156. 那时病情已经很严重
  157. 而且伴随很多基因突变。
  158. 在首轮化疗结束之后,
  159. 有75%的患者会复发。
  160. 而且复发之后通常都有抗药性。
  161. 晚期卵巢癌
  162. 是最大的超级反派之一。
  163. 它是我们的超级武器
  164. 下一个目标。
  165. 作为一名研究者,

  166. 我通常很少与病人接触。
  167. 但最近我遇到了一位母亲
  168. 她叫咪咪,是一名卵巢癌幸存者,
    她有个女儿叫佩吉。
  169. 她们母女俩表现出来的乐观和坚强,
  170. 勇气和相互支持,
  171. 深深地打动了我。
  172. 我们聊到了用于治疗癌症的
  173. 科技手段。
  174. 咪咪听得流泪了,
  175. 她说,了解到目前
    取得的这些成就,
  176. 让她看到了下一代人
    (不受癌症折磨)的希望,
  177. 其中包括她的女儿。
  178. 这让我很是感慨。
  179. (我们所做的)不仅仅是
    建立一门优秀的科学。
  180. 而是在改变人的命运。
  181. 是要了解分子工程学
  182. 强大的力量。
  183. 我坚信,随着像佩吉这样的学生
    沿着这条道路不断前进,

  184. 他们一定能打开一片新天地,
  185. 解决当今世界最大的健康问题,
  186. 包括卵巢癌,神经系统疾病,传染病——
  187. 就如同化学基因改造已经
    为我指明了一条道路,
  188. 提供了一种基因改造的方法,
  189. 让我们可以从小小的分子入手,
  190. 解决人类健康这个大问题。
  191. 谢谢大家。

  192. (掌声)