《Science Advance》基因療法傳遞效率增5倍!聚焦式超音波助腦癌治療

2020/05/08
《Science Advance》基因療法傳遞效率增5倍!聚焦式超音波助腦癌治療
近日,美國維吉尼亞大學(University of Virginia)的生醫工程研究團隊,開發出一項利用聚焦式超音波(focused ultrasound, FUS),結合奈米顆粒的藥物傳輸技術,來幫

《Science Advance》基因療法傳遞效率增5倍!聚焦式超音波助腦癌治療 (圖片來源:網路)

2020.05.07環球生技雜誌/記者 巫芝岳 編譯

近日,美國維吉尼亞大學(University of Virginia)的生醫工程研究團隊,開發出一項利用聚焦式超音波(focused ultrasound, FUS),結合奈米顆粒的藥物傳輸技術,來幫助腦腫瘤基因療法的新方法,能將基因治療藥物的傳遞效率提升5倍之多,該研究1日發表於期刊《Science Advance》中。

由Richard J. Price領導的團隊,開發出透過FUS和微氣泡(microbubble),來傳送藥物制腦腫瘤部位的平台,這項方法能夠讓其設計的「穿腦奈米粒子」(brain-penetrating nanoparticle, BPN),攜帶著基因療法的載體,透過血液運送而抵達腦瘤部位。

團隊又透過磁振造影(MRI)的方式,確認透過超音波能確實打通BTB和BBB,讓組織間平均間隙流速(mean interstitial flow velocity)倍增,且讓所注射的奈米粒子散布程度增加超過100%。

腦瘤治療須突破的,除了介於血液和腦組織之間的「血腦屏障」(BBB)外,由於腫瘤周邊的血管可能有滲漏情形,而造成血管外組織液的壓力較高,所形成的「血液腫瘤屏障」(BTB),也會讓需憑藉血液運送的基因治療藥物,難以抵達腫瘤組織。

Price表示,為了穿透這些生物自然演化而來的機制,他們嘗試用物理方式取得突破。

FUS是一項透過把上百束超音波能量,聚焦在一點,能以非侵入式穿透人體組織的方式進行醫療;Price的團隊利用FUS將注入血管內的微氣泡打破,來增加血管通透性。

接著再將其針對基因療法設計的穿腦奈米粒子,送入大腦深處,便能將基因傳遞的效率提升5倍之高。

除了幫助藥物傳輸,Price的研究團隊也正在開發幫助中風患者大腦修復的創新方式,他們透過FUS技術,將能吸引神經幹細胞進行修復作用的「歸巢分子」(homing molecules)送入大腦受損區域,可在不用打開血腦屏障的情況下,讓大腦自動修復。

參考資料:

1.論文原文:https://advances.sciencemag.org/content/6/18/eaay1344

2.https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-05/uovh-fuo050620.php