1美元的治療：可編程細菌如何重塑癌癥治療

一個由多所大學(xué)組成的研究小組在聯(lián)邦基金的支持下，正在開發(fā)一種高效的細菌治療方法，可以更精確地針對癌癥，使治療更安全，只需一劑1美元。

傳統(tǒng)上，癌癥療法對患者的療效有限。有些療法，如放療和化療，會產(chǎn)生有害的副作用，而其他療法往往會導(dǎo)致患者反應(yīng)較低，更不用說接受治療的費用了。美國癌癥協(xié)會癌癥行動網(wǎng)絡(luò)(American Cancer Society Cancer Action Network)的調(diào)查結(jié)果顯示，73%的癌癥幸存者和患者擔心他們將如何支付癌癥治療的費用，51%的人表示他們因治療而欠下了醫(yī)療債務(wù)。例如，最先進的癌癥治療費用高達100萬美元。

德克薩斯農(nóng)工大學(xué)和密蘇里大學(xué)正在努力開發(fā)一種低成本、安全、可控的癌癥治療方法。研究人員從美國衛(wèi)生高級研究計劃局(ARPA-H)獲得了2000萬美元的資助，用于對抗癌癥。這個為期四年的項目是本屆政府癌癥登月計劃的一部分，該計劃旨在推進和增加癌癥研究的資金。這是由新成立的機構(gòu)資助的首批項目之一，該機構(gòu)旨在通過支持針對社會上最具挑戰(zhàn)性的健康問題制定影響深遠的解決辦法，加速改善每個人的健康成果。

快速分析細胞

其中1200萬美元將撥給德克薩斯農(nóng)工大學(xué)工程實驗站(Texas A&M Engineering Experiment Station)。Arum Han, Jim Song和Chelsea Hu正在開發(fā)用于腫瘤環(huán)境中免疫定向殺傷的合成可編程細菌(SPIKEs)。這個想法是設(shè)計細菌來幫助T細胞殺死癌變組織，一旦癌細胞消失就自我毀滅，然后作為人體廢物安全地離開身體。

Arum Han說：“SPIKEs 可以專門針對腫瘤細胞，由于它只針對癌變組織，而不是周圍的健康細胞，因此患者的安全性成倍提高。我很榮幸能成為這支球隊的一員，解決一個影響很多人的重大健康問題?！?/p>

Han實驗室正在開發(fā)高通量微流體系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以快速處理和篩選大量細菌治療文庫，一次一個細胞，以快速確定最有希望的治療方法。這些系統(tǒng)通過集成微加工方法和生物技術(shù)，實現(xiàn)了一個百升體積的液體處理系統(tǒng)，可以高精度、高速度地準確分析單個細胞，創(chuàng)造了快速分析單個細胞的設(shè)備。

“主要的挑戰(zhàn)是弄清楚如何真正開發(fā)這些復(fù)雜的微型設(shè)備，使我們能夠在幾乎沒有人工或人為干預(yù)的情況下進行數(shù)百萬次全自動測試?！薄斑@是工程上的挑戰(zhàn)?！?/p>

挽救抗腫瘤免疫細胞

在Han教授創(chuàng)新和設(shè)計微設(shè)備的同時，Song教授是一位免疫學(xué)家，在微生物發(fā)病機理、T細胞生物學(xué)和T細胞免疫治療方面有著豐富的研究背景，他在過去的五年里一直致力于細菌免疫治療的研究。一種被稱為布魯氏桿菌的細菌可以操縱人體的微環(huán)境，促進T細胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫，以治療至少四種類型的癌癥。

“我們正在努力改進布魯氏菌，以更有效地預(yù)防或抑制腫瘤的生長，我們目前的方法包括發(fā)現(xiàn)如何設(shè)計細菌來拯救抗腫瘤免疫細胞，提高它們殺死腫瘤細胞的有效性。”Song說。

“迄今為止的數(shù)據(jù)表明，布魯氏菌治療的效率顯著高于其他癌癥治療，如嵌合抗原受體T細胞治療和T細胞受體治療，反應(yīng)率超過70%。

安全可控的治療方法

當Song繼續(xù)使用癌癥模型測試細菌的效率時，Hu正在努力確?；罴毦委熓前踩涂煽氐?。

Hu教授說:“我們使用的布魯氏菌菌株已被證明對宿主是安全的，因為它是一種減毒菌株，這意味著細菌毒性所需的一個關(guān)鍵基因已被刪除?！薄白罱K，我們希望控制細菌的生長速度，它在腫瘤環(huán)境中生長的地方，以及它在完成任務(wù)后自我毀滅的能力。”

為了控制生長速度，細菌的基因?qū)⒈桓淖儯哉{(diào)節(jié)其數(shù)量，并在一個特定的設(shè)定值附近振蕩。胡還計劃在細菌中植入生物傳感器，使它們能夠區(qū)分健康組織和腫瘤組織，以確保它們只在腫瘤微環(huán)境中生長。

這種細菌將被改造成一個受體，以確保一旦癌癥消失，病人可以服用抗生素，這些抗生素會向細菌發(fā)出信號，讓它把自己切成碎片，安全地從病人體內(nèi)移除。

“作為人類，我們實際上被細菌覆蓋著，許多疾病都是由這些細菌群落的不平衡引起的，例如，雖然有些人的胃非常脆弱，但有些人的胃卻很強壯。這背后的科學(xué)是，那些擁有強大免疫和消化系統(tǒng)的人，他們的腸道里有一個健康的細菌細胞群落。活體療法有很大的潛力。”

“這是一個非常好的機會，擁有一支擁有專業(yè)知識的不可思議的團隊，可以將這項技術(shù)推向第一線，因此，我們的目標是進入診所，以每劑不到1美元的價格為患者提供有效的癌癥治療?！盚u說。

使用非常規(guī)方法解決難題

“這項工作的三個關(guān)鍵優(yōu)勢是高安全性、低成本和對癌癥腫瘤的特異性靶向，我們非常興奮，我們是第一批得到高級研究計劃署支持的團隊之一。高級研究計劃署是一個由國會建立和支持的全新機構(gòu)，旨在真正解決廣泛健康領(lǐng)域的難題。我們正在用非常規(guī)的方法來解決難題。高風(fēng)險、高影響是我們方法的特點?！?/p>

這項研究揭示的工程細菌的未來應(yīng)用是無限的。

Song說:“對于我們的下一個大項目，我們將共同努力，設(shè)計細菌來對抗自身免疫性疾病，如1型糖尿病和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎?！币约毦鸀榛A(chǔ)的免疫療法代表了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個突破性前沿，為自身免疫性疾病的治療提供了革命性的潛力。利用有益微生物調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)的力量，我們即將改變醫(yī)學(xué)的未來。我們的研究和專業(yè)知識有希望改變數(shù)百萬人的生活，為他們提供新的希望和更健康的明天。

來源：賽特科技

四氯化鈦（TiCl4）是一種無機化合物，它是鈦和氯的化合物。以下是關(guān)于四氯化鈦的一些化學(xué)性質(zhì)：

1. 溶解性：四氯化鈦是一個極易溶于無水有機溶劑的液體，如四氯化碳。它在水中幾乎不溶。

2. 酸堿性：四氯化鈦是一個Lewis酸，可以接受一個電子對。它可以與一些親電性強的物質(zhì)（如氧、氮和硫）發(fā)生反應(yīng)。

3. 水解性：四氯化鈦與水反應(yīng)會迅速水解生成氫氧化鈦（Ti(OH)4）和氯化氫（HCl）。這是一個強烈的放熱反應(yīng)，產(chǎn)生白煙和腐蝕性氣體。

4. 氧化性：四氯化鈦具有較強的氧化性。它可以與許多有機化合物發(fā)生反應(yīng)，包括醇和醚，導(dǎo)致它們被氯化。

5. 還原性：四氯化鈦可以被一些還原劑如氫氣（H2）還原為鈦金屬。

6. 反應(yīng)性：四氯化鈦是一個重要的鈦化合物前體。它可以與其他化合物發(fā)生反應(yīng)，生成一系列的鈦化合物。例如，與醇反應(yīng)可以生成鈦醇鹽，與胺反應(yīng)可以生成鈦胺鹽，與氧化物反應(yīng)可以生成鈦氧化物等。

需要注意的是，四氯化鈦具有強烈的腐蝕性和刺激性，需在合適的實驗條件下進行處理和操作。