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新技术仅在3天内就摧毁了癌细胞

健康 89xy 4周前 (11-09) 16次浏览

癌细胞是无情的,拥有对当前疗法产生耐药性的令人烦恼的能力,并使这种疾病的治疗变得极具挑战性。然而,一项令人兴奋的新研究可能已经发现了癌症的弱点;这一发现已经导致这种疾病在细胞培养中几乎被根除。

新技术仅在3天内就摧毁了癌细胞

研究人员说,改变癌细胞的染色质结构有助于杀死它们。

这项研究最近发表在《自然生物医学工程》杂志上,揭示了改变癌细胞染色质的结构如何使它们更容易被破坏。

在细胞核中,脱氧核糖核酸包裹在称为组蛋白的蛋白质周围。它们一起形成染色质。

染色质的工作是将遗传密码整齐地包装到细胞核中。染色质还可以调节哪些基因被打开和关闭。然而,在癌细胞中,染色质帮助它们进化并适应癌症治疗,从而使它们存活下来。

伊利诺伊州埃文斯顿西北大学麦考密克工程学院的研究合著者瓦迪姆·拜克曼解释说:“如果你把遗传学当成硬件,那么染色质就是软件。”

“像癌症这样的复杂疾病,”他补充道,“不取决于单个基因的行为,而是取决于成千上万个基因之间的复杂相互作用。”

因此,拜克曼和他的同事将目光投向染色质,将其作为对抗癌症耐药性的关键,他们去年开发的一项成像技术帮助他们了解了更多关于这一复杂的大分子组的信息。

用染色质预测癌细胞死亡

这项新技术被称为部分波光谱(PWS)显微镜,它能够实时监测活细胞中的染色质。

此外,研究人员解释说,PWS允许他们在20-200纳米的长度范围内评估染色质,他们说这是癌症形成影响染色质的精确点。

他们用PWS来监测培养的癌细胞中的染色质。他们发现染色质有一种特定的“堆积密度”,这种密度与基因表达有关,有助于癌细胞逃避治疗。

分析表明,在化疗后,更异质性和更无序的染色质堆积密度与更高的癌细胞存活率有关。然而,更保守和有序的堆积密度与化疗后更大的癌细胞死亡有关。

“仅仅通过观察细胞的染色质结构,我们就可以预测它是否会存活,”拜克曼说。“染色质结构正常的细胞死亡是因为它们没有反应;他们不能探索他们的基因组来寻找抵抗力。他们不能产生抵抗力。”

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加有序可能是增加癌细胞对治疗的脆弱性的一种方法。

在进一步的研究中,研究小组发现他们可以通过改变癌细胞核中的电解质来改变染色质的结构。

该小组使用了两种已经获得美国食品和药物管理局(FDA)批准的药物来测试这一策略:塞来昔布和地高辛。

塞来昔布目前用于缓解疼痛,而地高辛用于治疗房颤和心力衰竭。然而,这两种药物也能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)——与化疗结合起来,并在实验室对癌细胞进行了测试。根据拜克曼的说法,他们见证了“不平凡的事情”

“在2到3天内,几乎每一个癌细胞都因为没有反应而死亡。CPT化合物不会杀死细胞;他们重组染色质。如果你阻碍了细胞的进化和适应能力,那就是它们的致命弱点。”

瓦迪姆·拜克曼

虽然研究人员对他们的发现感到兴奋,但他们警告说,在做出任何坚定的结论之前,需要进行动物和人类研究。

“细胞培养和人类有很大的不同,”拜克曼说。“你永远不知道人体内的环境会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,拜克曼说这是“非常有希望的”


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