癌细胞耐药性有望改变新的基因回路。

一种新型基因回路可以消除耐药性癌细胞(视频截图)。图片来源:宾夕法尼亚州立大学

科技日报记者 张佳欣

在癌症治疗中，临床医生不知道什么时候，什么地方，什么样的耐药性会出现，这让他们落后于狡猾的癌细胞。如今，宾夕法尼亚州立大学领导的研究小组找到了一种方法，通过重新编程癌症演变过程，使肿瘤更容易治疗。现在，美国宾夕法尼亚州立大学领导的研究团队找到了一种方法，通过重新编程癌症演变过程，更容易治疗肿瘤。研究论文发表在最近出版的《自然生物技术》杂志上。

该团队为引入非小细胞肺癌EGFR基因突变而创建了一个模块化基因回路，或者称为双开关选择基因驱动。这种突变是一个重要的治疗目标。

这个电路配有两个基因开关。开关1的作用与选择基因相似，使研究人员能像电灯开关一样打开或关闭耐药性。通过基因改造的细胞在打开第一个开关后，会暂时对特定药物产生耐药性。用药时，原本对药物敏感的癌细胞会得到有效清除，而基因改造后的耐药细胞和少量自然存在的耐药癌细胞也会得以生存。改造后的细胞最终会生长并抑制天然耐药癌细胞的扩大，防止其产生新的耐药性。

“开关2”就像一个内置的“特洛伊木马”。它含有一种自杀基因，可以产生和释放改造过的细胞中的毒素。这种毒素不仅可以杀死改造过的细胞本身，还可以传播和杀死周围未改造的耐药癌细胞。

这个研究小组首先模拟了肿瘤细胞群，并使用数学模型来验证相关的概念。接着，他们分别克隆了各种开关基因，将这些基因分别封装到病毒载体中，并在人类癌细胞中进行单独的功能测试。随后，研究小组将两个开关基因连接构建成一个回路，并进行了重新测试。在体外实验证明了该电路的有效性后，研究小组在小鼠模型上重复了相同的实验步骤，并成功地证明了该电路可以抵抗多种药物的耐药性。