癌症是影响全球健康的严重疾病。医生和病人都关心一个重要的问题:你怎么知道癌症治疗有效?这个问题的答案对病人的生活非常重要。如果已知一种癌症疗法无效,患者可以尽快使用其他疗法,以免延误最佳治疗时间。

这项研究收到了麻省理工学院官方网站的特别报告(照片来源:麻省理工学院官方网站)

今天,麻省理工学院的科学家已经开发出一种新的简单方法。这种方法有点像“交通灯”。当癌细胞发出红光时,表明治疗有效。相反,如果癌细胞发出绿光,那么治疗可能不会奏效。这项研究发表在《自然通讯》上,并从麻省理工学院官方网站收到了一份特别报告。

为了理解这种新方法,让我们先来看看过氧化氢分子。由于突变,许多癌细胞中的过氧化氢代谢会过于旺盛,这种分子对细胞有一定的毒性,会造成损伤。因此,癌细胞会进化出抗氧化系统来清除体内的过氧化氢。新药开发者可以针对这些系统开发新的抗癌药物。

本研究的通讯记者哈德利·赛克斯教授(照片来源:麻省理工学院官方网站)

“然而,临床试验中发现的一个主要问题是,这些疗法只对一些患者有效,而对另一些患者无效,”这项研究的交流作者哈德利·赛克斯教授说。“我们需要能够在临床试验中发挥更好作用的工具,并找出哪些患者可以得到缓解,这样就可以生产出更多的新药。”

为了解决这个问题,研究人员想到了直接检测细胞中过氧化氢的水平。他们开发了一种基于人类酶的智能“传感器”。具体来说,科学家在酶的一端添加绿色荧光蛋白,在另一端添加红色荧光蛋白。在没有过氧化氢的情况下,传感器只会发出绿光。

这种创新传感器的设计(照片来源:自然通讯)

然而,当抗癌疗法生效并且癌细胞中出现大量过氧化氢时,传感器的结构将改变,导致细胞发出红光。这样,只要看看细胞的颜色,我们就可以知道抗癌疗法不起作用。

这种传感器的潜力很快在实验中得到验证。研究人员测试了两种类型的癌细胞,一种对现有疗法有抵抗力,另一种被现有疗法杀死。研究表明前者仍然显示绿色,而后者变成红色。

在过氧化氢的影响下,传感器可以使细胞发出红光(照片来源:自然通讯)

赛克斯教授说,这项发明至少有两个应用前景。首先,它可以用来筛选现有的新药库,观察它们对哪种类型的癌细胞有效,从而开发新的疗法。其次,还可以在患者接受治疗前筛选不同药物的治疗效果,提高治疗成功率。

“我们需要知道哪些抗癌药物可以起作用,哪些可以治疗肿瘤,”赛克斯教授补充道,“这两个问题是独立的,但相互关联的。为了实现实际应用,我们需要解决这两个问题。”