趨磁細菌治腫瘤
(圖:Atsushi Arakaki et al/Royal Society Publishing)

腫瘤之所以難以治癒,是因為腫瘤內外的細胞各需要不同的治療方法;由於腫瘤內部氧含量低,其新陳代謝與腫瘤外部快速擴增的細胞有天淵之別。正因此,加拿大蒙特利爾大學、麥克吉爾大學和蒙特利爾理工的科學家正不斷尋找一個解決方法,而他們發現的秘密武器竟然是一種能感應磁場的細菌。

趨磁細菌不僅可以跟隨磁場移動,還往往朝低氧區域前進。在實驗中,科學家利用一個小型電腦控制磁場,成功令 55% 的細菌穿透腫瘤的低氧區域。

趨磁細菌軍團

研究負責人、蒙特利爾理工的西爾凡·馬特爾(Sylvain Martel)解釋:「這些微型軍團實際上由多於 1 億個擁有自主推進能力的帶鞭毛細菌組成,將之滿載藥物,之後便能將藥物直接運送到體內需要治療的地方。」

研究員使用的細菌,是一種稱為 MC-1 的趨磁細菌。他們在細菌上裝載了抗癌藥,並將其注射入 20 隻小鼠的腫瘤附近,然後利用磁場引導細菌將這些藥物送往腫瘤中心地帶。

馬特爾解釋:「我們首先運用一個較弱的磁場指引載藥細菌前往腫瘤。當趨磁細菌到達腫瘤內部,離缺氧區夠近的時候,我們就關掉磁場,讓細菌利用它們內在的含氧量感應器前往氧氣濃度較低處,直到它們到達 0.5% 含氧量的腫瘤中心。」

載著抗癌藥的細菌
載著抗癌藥的細菌

減低化療副作用

理論上,趨磁細菌能比目前標靶藥物更有效地對付腫瘤細胞。如這療法成功通過臨床測試,以後病人將不必接受手術移除腫瘤,更可削減化療使用劑量,從而減少化療可怕的副作用。

馬特爾說:「所有治療腫瘤的藥物都面對一個問題──如何有效將其運送到需要治療的地方,因此這種趨磁細菌的前景可觀。要知道,化療對人體傷害很大,如我們能利用這種天然的納米士兵,將藥物運送到標靶目標,這將可在降低副作用的同時提高治療效果。」

這項研究目前只經過小鼠測試,距離臨床測試還有一段很長的路。而且雖然這療法對任何已知的腫瘤非常有效,但任何體積太小或難以發現的繼發性腫瘤都無法作為標靶目標。不過,對任何受手術及化療煎熬的癌症病人來說,這個新療法無疑是他們的的一絲希望。

 

參考資料:

1. Ouajdi Felfoul et al, Magneto-aerotactic bacteria deliver drug-containing nanoliposomes to tumour hypoxic regions, Nature Nanotechnology, 2016
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