一种新技术利用光激活储存在循环红细胞中的药物,使其在所需的时间和部位精准释放。
这项研究克服了药物递送领域持续数十年的科学难题,有望大幅减少治疗疾病所需的药量,从而减轻药物副作用。
“利用光治疗病灶,除了‘这也太酷了吧’之外,还有许多好处,”该研究负责人、北卡罗来纳大学教堂山分校埃什曼药学院教授戴维·劳伦斯(David Lawrence)说。“这些好处可能包括避免手术及感染风险、无需麻醉,还能让人们通过照射患处自行治疗,例如照射患有关节炎的膝盖。”
这项研究发表于期刊《Angewandte Chemie》。
劳伦斯及其团队将一种药物分子连接到维生素B12上,再将这种化合物装载进红细胞。红细胞可在体内循环长达四个月,因而能形成持久的药物储备,按需取用。随后,他们展示了如何克服一项长期存在的技术难题:利用长波长光深入人体,足以打断分子键——在这个案例中,打断的是连接药物与维生素B12的键。
但还有另一个难题:长波长光能更深入人体,却不如短波长光携带的能量多,通常无法打断分子键。为了用长波长光激活药物,劳伦斯及其团队必须找到一种所需能量更少的方法。
劳伦斯说:“诀窍就在这里,而我们已经成功做到了。”
劳伦斯的团队通过在维生素B12与药物之间引入一个较弱的化学键,解决了能量问题,随后又将一个荧光分子连接到该键上。这个荧光分子充当天线,捕获长波长光,并利用光切断药物与维生素载体之间的键。
劳伦斯指出,对于一些复杂且致命的癌症,如果能使用多种抗癌药物,医生或许更有机会帮助患者。
他说:“问题在于,一旦开始使用四五种毒性很强的药物,副作用就会让人难以忍受。不过,如果能将强效药物集中作用于特定部位,就有可能大幅减轻甚至消除癌症化疗中常见的副作用。”
劳伦斯还与北卡罗来纳大学(UNC)合作创立了Iris BioMed公司,以进一步开发这项技术,推动其用于人体。劳伦斯是UNC Lineberger综合癌症中心成员,同时任教于文理学院和医学院。

