当装载了化疗药物阿霉素的“松懈”纳米颗粒被运送到肺上游的血流中时，简直没有堆积到安排中(左)，可是将纳米颗粒附着到血细胞上会导致药物堆积(粉红色)。肺(右)。图片来历：哈佛大??学怀斯研讨所(Wyss Institute)，化学疗法一直是癌症医治的骨干力量，但以其对健康细胞的毒性，严峻的副作用以及对预期肿瘤的靶向性差而臭名远扬。改进化学疗法的成效和耐受性的尽力包含将药物包装到纳米颗粒中，这能够避免药物在体内降解，操控其开释形式，并使患者免受某些药物的副作用。但是，到现在为止，即便纳米粒子被规划成与特定安排结合的外表蛋白，也未能在方针部位显示出显着的堆集，这在很大程度上是因为它们被肝脏和脾脏敏捷从血液中铲除了。

现在，哈佛大学怀斯生物启示工程研讨所和约翰·保尔森工程与运用科学学院(SEAS)一同开发了一种称为ELeCt(运用红细胞的化学疗法)的新技能，旨在运用陈旧的特洛伊木马技巧处理这些问题。经过将载有药物的纳米颗粒安装到人体本身的红细胞(红细胞)上，将其纳米颗粒私运到癌性肺安排中。当红细胞紧紧地穿过肺的细小毛细血管时，纳米颗粒被剪切掉并被肺细胞吸收，其成功率比自在起浮的纳米颗粒高十倍，并显着前进了患有肺癌搬运的小鼠的存活率。该研讨在《科学发展》上有报导。

一同榜首作者赵宗敏博士说：“因为毛细血管数量很多，晚期癌症患者中有30-55%会搬运到肺部，现在尚无医治办法。” Wyss Institute和SEAS的Samir Mitragotri试验室的博士后研讨员。 “ ELeCt能够运用相同的血管来有用地运送对立肺搬运的药物，并且有很强的潜力开发为临床医治药物。”

为了创立ELeCt体系，Zhao和他的合作者将阿霉素(一种常见的癌症化疗药物)装载到了由可生物降解的聚合物PLGA组成的细小纳米颗粒中。然后，他们将纳米颗粒与小鼠和人类红细胞一同孵育，发现它们能够高效结合至细胞外表，而不会损坏它们，然后能够调整红细胞带着的药物剂量，以习惯??不同的所需剂量。

接下来，研讨小组在体外对与红细胞结合的纳米颗粒施加了与肺相对应的剪切应力，以模仿红细胞在揉捏穿过肺毛细血管时遇到的条件，并观察到超越75%的纳米颗粒被从小鼠和人类细胞上剪切掉。然后，他们将载有ELeCt构建体的小鼠红细胞打针到现已搬运到肺部的黑色素瘤活体小鼠的静脉中，发现20分钟后，与承受游离纳米粒子的小鼠比较，肺中的药物含量高出16倍。堆积的纳米颗粒的很大一部分深化到搬运性肿瘤中，这表明这种药物投递办法比现有办法更为准确和有用。

一同榜首作者，研讨生的榜首作者安瓦·乌基德夫(Anvay Ukidve)说：“阿霉素对人体的最严峻的副作用是心脏毒性，依据咱们的试验，ELeCt能够保证更多的药物终究进入肺部而非心脏。”在SEAS的Mitragotri试验室中。 “这项发展能够显着削减癌症患者承受这种药物的风险，并前进其对肺部肿瘤的有用性。”

为了证明置疑，研讨小组监测了承受ELeCt的小鼠和承受游离纳米颗粒的前期疾病小鼠肺部的搬运程度，并观察到一切承受ELeCt的小鼠简直彻底被按捺了搬运历时23天，比打针纳米颗粒的小鼠的状况好300倍。 ELeCt还能够使医治小鼠的存活期延伸32天，而用游离纳米颗粒医治的小鼠仅存活3天以上。当他们对患有晚期疾病的小鼠重复试验时，运用ELeCt将其存活期延伸了9天，而游离的纳米颗粒则没有发生存活好处。

此外，用ELeCt医治的一切小鼠均坚持健康的体重，而承受免费药物打针的小鼠则体重显着减轻，这表明ELeCt还可减轻阿霉素的副作用。研讨人员还证明，其他化疗药物也能够装载到纳米颗粒中并与红细胞结合，包含紫杉醇，多西他赛，甲氨蝶呤，以及5-氟尿嘧啶和甲氨蝶呤的组合。

“咱们的ELeCt体系一起供给处理当时化学疗法困扰的许多问题的处理方案，包含毒性副作用，高剂量，对方针安排的低浸透率，从体内快速铲除以及药物从纳米颗粒中过早开释， “相应的作者Mitragotri说，他是Wyss研讨所的中心教员，SEAS的Hiller生物工程教授和Hansj?rgWyss生物启示工程教授。

进一步的研讨将企图澄清纳米颗粒与红细胞的结合机制，以便能够调理去除纳米颗粒所需的剪切量(然后调理所投递的药物的剂量)。该团队还方案确认抱负的给药方案，以最大程度地按捺搬运以及ELeCt医治源自患者的肺搬运的才能，这是将ELeCt渠道转化为医治癌症的临床东西的要害一步。

“这项技能在前进现有癌症化学疗法的成效和下降毒性方面或许代表着巨大的前进。这也是运用生物(在这种情况下，细胞)传递体系的优势能够完成医学打破的一个很好的比如。 Wyss研讨所开创理事Donald Ingber博士说，他也是哈佛医学院医学院的犹大Folkman教授，也是波士顿儿童医院的血管生物学方案的开创人。医院，SEAS生物工程教授。