法兰克福。德国每年有数千名女性于卵巢癌。在许多情况下,只有当疾病已经非常晚期并且转移已经形成时(通常是在肠道、腹部或淋巴结),才会被检测到。在如此晚的阶段,所有受影响的人中只有 20% 到 30% 能活过接下来的五年。“不幸的是,这种情况在过去二十年里几乎没有任何改变,”法兰克福大学医院分子妇产科主任 Klaus Strebhardt 教授说。
96% 的卵巢癌(高级别)患者具有相同的临床情况:肿瘤抑制基因 p53 已发生突变,现已失去功能。该基因包含一种重要蛋白质的构建指令,该蛋白质通常可以识别每个细胞遗传物质(DNA)的损伤。然后它会阻止这些异常细胞增殖并激活修复机制来纠正损伤。如果失败,就会诱导细胞亡。“通过这种方式,p53 在预防癌变方面非常有效,”Strebhardt 解释道。“但当它发生突变时,这种保护机制就会被消除。”
如果细胞想要产生某种蛋白质,它首先会产生包含其构建指令的基因转录本。此类转录本称为 mRNA。在患有卵巢癌的女性中,p53 mRNA 与复制它们的基因一样有缺陷。“我们在实验室生产了一种 mRNA,其中包含正常的、未突变的 p53 蛋白的蓝图,”分子妇产科的 Monika Raab 博士说,她在这项研究中进行了许多关键实验。“我们将其装入小脂质囊泡中,称为脂质体,然后首先在各种人类癌细胞系的培养物中对其进行测试。这些细胞使用人工 mRNA 来产生功能性 p53 蛋白。”
下一步,科学家们从法兰克福大学医院妇女诊所主任 Sven Becker 教授领导的团队采集的患者细胞中培养了卵巢肿瘤(类器官)。用人工 mRNA 处理后,类器官缩小并开始亡。
为了测试人工 mRNA 是否在生物体中也有效,并且可以对抗腹部转移,研究人员将人类卵巢肿瘤细胞植入小鼠卵巢中,并在一段时间后将 mRNA 脂质体注射到动物体内。Strebhardt 说,结果非常令人信服:“在人工 mRNA 的帮助下,接受治疗的动物细胞产生了大量的功能性 p53 蛋白,结果卵巢中的肿瘤和转移瘤几乎完全消失。”
该方法如此成功的部分原因在于 mRNA 技术的最新进展:通常,mRNA 转录物非常敏感,并会在几分钟内被细胞降解。然而,同时可以通过专门修饰分子来防止这种情况。这大大延长了它们的寿命,在这项研究中长达两周。
此外,人工 mRNA 的化学成分与其天然对应物略有不同。这可以防止免疫系统在注射分子后进行干预并引发炎症反应。2023年,匈牙利科学家卡塔琳·卡里科(Katalin Karikó)和她的同事德鲁·韦斯曼(Drew Weissman)因这一发现荣获诺贝尔生理学或医学奖。Strebhardt 解释说:“由于 BioNTech 和 Moderna 等 mRNA 疫苗的开发,这些疫苗在 SARS-CoV-2 大流行期间投入使用,我们现在也知道如何使这些分子更加有效。”
Strebhardt、Raab 和 Becker 现在正在寻找合作伙伴来加入转化项目的下一步:对卵巢癌患者进行测试。“现在最重要的问题是我们是否可以在临床现实中实施这个概念和结果,并使用我们的方法来帮助癌症患者,”Strebhardt 说。最新的结果让他非常乐观地认为卵巢癌的治疗潮流最终可能会扭转。“p53 mRNA 并不是针对癌细胞特定弱点的正常治疗方法。相反,我们正在修复人体通常非常有效地抑制癌变的自然机制。这是一种完全不同质量的癌症治疗。”