罗彻斯特大学的研究人员设计出一种基因，可以在癌细胞中产生比健康细胞多一千倍的蛋白质。
这些发现可能有助于解决抗癌治疗的主要挑战:提高治疗特异性和有效靶向癌细胞的能力。利用这种新方法，科学家们应该能够将“自我毁灭”代码插入到修改过的基因中，迫使癌细胞杀死自己，而健康细胞基本上不受影响。
作者说，虽然还需要进行试验来确定这种差异是否足以在不损害健康组织的情况下摧毁肿瘤，但今天发表在《科学》杂志早期版上的初步发现是有希望的。
罗彻斯特大学(University of Rochester)生物学助理教授维拉·戈布诺娃(Vera Gorbunova)和她的团队、生物学助理教授安德烈·塞卢诺夫(Andrei Seluanov)以及研究生克里斯托弗·海恩(Christopher Hine)在研究Rad51蛋白时，偶然发现了一些非常意想不到的事情。Rad51蛋白在癌细胞中的表达量是健康细胞的五倍。
Gorbunova说:“我们剥离了一些Rad51基因，并用标记蛋白DNA代替它，以了解为什么Rad51在癌细胞中的丰度是原来的五倍。”“我们想看看是否有任何方法可以提高这种差异，并创造一种真正有用的癌症靶向工具。当我们看到癌细胞表达的经过改造的Rad51基因高出1000倍左右时，我们简直不敢相信。”
当戈尔布诺娃第一次看到这个巨大的差异时，她以为她的一个研究生在实验室测试中出错了。Gorbunova说，进一步的测试表明，改变后的Rad51在一些癌细胞中的表达频率是健康细胞的1.25万倍。如此巨大的差异意味着科学家应该能够利用它来制造携带“有毒炸弹”的Rad51版本，只有癌细胞才会触发这种“有毒炸弹”。
Rad51通常参与DNA修复，这就解释了为什么它更常在癌细胞中表达。癌细胞以加速的速度繁殖，通常“在应该停下来修复DNA的时候不会停下来，”戈尔布诺娃说。在这些癌细胞中，Rad51正在加班加点地修复所有的损伤，所以它表达得更频繁也就不足为奇了。
Gorbunova认为，当她剥离部分rad51编码基因时，她也剥离了一些控制这种蛋白质产生的调控元件。如果没有这些元素，健康细胞就会忽略这种基因，也不会产生这种蛋白质。然而，这些变化对癌细胞有相反的影响，导致升高，不受控制的蛋白质生产。
Gobunova和她的团队已经将白喉毒素的一种变体融合到Rad51基因中，作为一种“有毒炸弹”，并在多种癌症细胞类型上进行了测试，包括乳腺癌、纤维肉瘤和宫颈癌细胞。她说，结果看起来非常有希望。
“早期的结果显示，新的Rad51杀死了所有的癌细胞，对正常细胞的影响微乎其微，”Gorbunova说。“我们非常兴奋。结果比我们想象的要惊人得多。”
Gorbunova现在正与罗切斯特大学医学和牙科学院的微生物学和免疫学教授Stephen Dewhurst合作，设计一种方法，将这种新基因及其有毒货物整合到一种良性病毒中。如果成功，研究小组将尝试在老鼠的肿瘤中注射病毒溶液来治疗癌症，并让病毒将基因植入所有细胞。关键问题是，尽管两种细胞的表达水平相差数千倍，但足以杀死癌细胞的剂量是否也足以杀死活体动物的健康细胞。
如果测试成功，Gorbunova希望有一天这个过程可以作为一剂简单的兴奋剂，可以在血液中传播，阻止癌细胞的转移。
