近日，一群來自德國綜合納米科技研究所(Institute for Integrative Nanosciences)的科學(xué)家們開發(fā)出了一款全新的藥物遞送系統(tǒng)，并計(jì)劃將它用于癌癥的治療。乍看之下，它似乎并沒有什么特別之處，但它的遞送方式出乎了許多人的想象……

這群科學(xué)家打算用精子來遞送藥物，治療婦科癌癥。

▲一群德國的科學(xué)家打算用精子來遞送藥物，抗擊癌癥(圖片來源：麻省理工科技評(píng)論)

在介紹這款系統(tǒng)前，我們先了解一下什么是藥物遞送系統(tǒng)。對癌癥治療而言，僅僅有一款藥物是不夠的，科學(xué)家們還需要考慮如何讓這些藥物抵達(dá)腫瘤。這很容易理解，一方面來說，進(jìn)入人體的藥物會(huì)被血液快速稀釋，使到達(dá)腫瘤附近的藥物濃度有限。另一方面，即便藥物接近了腫瘤，它們有多少能進(jìn)入腫瘤內(nèi)部造成殺傷，也依舊是個(gè)不好回答的問題。因此，科學(xué)家們一直在思索，有沒有什么辦法，能讓藥物像快遞包裹一樣，直達(dá)腫瘤。

先前，科學(xué)家們曾考慮過多種不同的藥物遞送系統(tǒng)。一些科學(xué)家打算用細(xì)菌來遞送藥物，但它們可能會(huì)引起免疫系統(tǒng)的劇烈反應(yīng)，影響人的健康。另外，會(huì)繁殖的細(xì)菌一旦進(jìn)入體內(nèi)，可能會(huì)引起預(yù)料外的風(fēng)險(xiǎn)。另一些科學(xué)家則考慮用納米材料做成籠子，將藥物關(guān)在籠子里。在合適的條件下(如某種特定的分子濃度抵達(dá)一定閾值)，這些籠子的蓋子會(huì)自行打開，釋放出內(nèi)容的藥物。這一方法雖然新穎，卻不能保證每一個(gè)籠子都能在合適的時(shí)間與地點(diǎn)打開。如果籠子本身不夠牢固，藥物就有可能提前流失。

那人體內(nèi)，有什么東西可以成為抗癌藥物的靠譜快遞員呢?這群德國的科學(xué)家們開了一個(gè)腦洞——精子。精子有一定的運(yùn)動(dòng)能力，不會(huì)引起免疫反應(yīng)。如果將藥物儲(chǔ)存在精子里，只要細(xì)胞不破裂，藥物也就不會(huì)在抵達(dá)癌細(xì)胞前流失。

為了測試這一想法的可行性，研究人員將精子泡在有活性藥物成分的液體中，并讓它們吸足這些藥物。然后，他們利用納米技術(shù)，給精子的頭部裝上了一個(gè)小型“導(dǎo)航儀”。在磁場的作用下，這些導(dǎo)航儀會(huì)告訴精子前進(jìn)的方向，這有助于把藥物遞送到最合適的部位。

▲套上“導(dǎo)航儀”的精子能在磁場作用下運(yùn)動(dòng)(圖片來源：arxiv.org)

這個(gè)導(dǎo)航儀上還安有一個(gè)小開關(guān)。當(dāng)精子抵達(dá)癌細(xì)胞表面時(shí)，導(dǎo)航儀會(huì)自動(dòng)脫落，讓精子與腫瘤組織融合，把藥物送到癌細(xì)胞內(nèi)。

在體外實(shí)驗(yàn)中，這項(xiàng)藥物遞送系統(tǒng)取得了一定程度上的成功。研究人員先讓精子吸收了化療藥物多柔比星(doxorubicin)，再用它們?nèi)ヌ幚戆┌Y細(xì)胞。48小時(shí)后，攜帶有化療藥物的精子展現(xiàn)出了與多柔比星溶劑類似的細(xì)胞殺傷效果，而未攜帶化療藥物的精子則沒有出現(xiàn)這一效果。

▲研究人員認(rèn)為，這套系統(tǒng)起到了一定的抗癌作用(圖片來源：arxiv.org)

研究人員也坦承，目前這一系統(tǒng)還有很多不成熟的地方。首先，這些導(dǎo)航儀在脫落后，能否被人體正常降解還是一個(gè)需要回答的問題。其次，每個(gè)精子吸收藥物的含量可能不一致，如何讓藥物的含量適于治療還需要更多的研究。第三，可能也是最關(guān)鍵的一個(gè)問題，這一系統(tǒng)的倫理性會(huì)受到挑戰(zhàn)。誰的精子能夠被用來遞送藥物?它們會(huì)不會(huì)引起意外懷孕?擺在研究人員面前的問題還很多。

不過科學(xué)家們也相信，如果這些問題能夠被圓滿解決，這項(xiàng)技術(shù)的潛力還是巨大的。每年，美國有超過10萬名婦女經(jīng)診斷患有婦科癌癥，這一系統(tǒng)有望為患者的治療帶來改變。

“這套精子混合給藥系統(tǒng)有望在未來應(yīng)用于原位的癌癥診斷與治療。”這項(xiàng)研究的一名作者說道。