微小的气泡帮助癌症侵入新器官——也许是阻止癌症的关键

癌症通过看不见的气泡从一个器官输送到另一个器官。了解这些微观信使可能会改变预防转移的策略。

防止癌症扩散到全身是我们高等技术学院（ÉTS）电气工程系团队的目标。

我们与朱莉娅·伯尼尔教授及麦吉尔大学健康中心研究所的生物学专家合作，致力于了解癌症如何转变为转移;换句话说，就是它们如何侵入其他器官。

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大约八年时间，我的团队一直在学习脂质纳米颗粒，大小仅约100纳米，肉眼看不见。我们的首要任务是理解转移之路。然后我们尝试找出不同的注射方式。

脂质纳米颗粒，如脂质体，不同于传统癌症治疗方法，因为它们直接将药物输送到肿瘤细胞中。这提高了它们的疗效，并降低了与传统化疗相比的毒性。

研究人员已经证明了脂质体更有效地靶向肿瘤，减少副作用，其他人也观察到了这些纳米药物提升了治疗的穿透性和特异性，尤其是在转移的情况下。

这些结果证实纳米药物能够使癌症治疗更具靶向性、更有效率，并提高耐受性。

负责扩散的微小颗粒

我们身体中的每一个细胞，无论是健康的还是癌细胞，都会释放称为细胞外囊泡的微小颗粒。这些由脂质和蛋白质组成的小气泡也携带遗传信息。

当癌细胞释放囊泡进入血液并转移到健康细胞时，它们可以改变其DNA，将其转化为癌细胞。这就是癌症扩散到其他器官（如肝脏）的方式。这一机制是转移的基础。

问题在于，提取和研究这些天然囊泡是一个漫长且艰难的过程。为了加快我们的研究，我的团队使用称为微混合器的小型设备生产称为脂质体的人工复制品。

通过混合不同的溶液——脂质、蛋白质、水和乙醇——我们的研究团队制造出类似天然囊泡的颗粒。接下来的挑战是弄清楚细胞外囊泡中含有哪些脂质和蛋白质，从而产生脂质体。

然后我们将这些脂质体注射到肝癌细胞中，观察其反应。细胞越多地保留这些粒子，就越能证明这些复制体能很好地模拟现实。

在典型实验中，脂质体被精确制造，以复制细胞外囊泡的大小和电荷。它们也可以通过用荧光标记染色来显形。

这些脂质体随后与我们实验室培养的癌细胞一起孵育。这使得能够实时且不干扰细胞，拍摄和测量癌细胞如何以及以多快的速度吸收和表达脂质体。

我们的结果显示，脂质体在大小和电荷上越接近天然囊泡，吸收效果就越强。这使我们能够看到它们的化学和物理组成如何影响细胞吸收及其在肿瘤发展中可能的作用。

观察脂质体的行为

我们的目标是了解这些细胞外囊泡如何被运送到肝细胞以制造转移。主要挑战是确保这些脂质体能够真正模拟细胞外囊泡。

我们目前实现了蛋白质包膜效率的50%。我们的目标是将这一比例提高到90%。我们希望这能帮助我们解释转移是如何形成的，从而阻断它们。技术完善后，我们的团队将对大鼠进行测试。

从长远来看，这项工作可能改变许多患者的游戏规则，通过预防转移形成并提高生存几率。我们的目标是理解并阻止转移。

展望新疗法

我们的团队不仅致力于理解这一过程，还致力于开发对抗癌症的新武器。其理念是利用这些脂质体作为微小的穿梭机，直接将药物输送到癌细胞。

脂质体的直径因要治疗的癌器官而异。因此，正确表征和理解这些脂质体的特性非常重要。

例如，研究人员目前正在测试姜黄的封装，该药因其抗癌特性已被研究.我们的团队也在做同样的实验，观察癌细胞对这些脂质体的反应。

人们认为，姜黄，尤其是其中的姜黄素，通过减缓肿瘤细胞的生长并促进身体对其破坏，有助于对抗癌症。

许多研究已确认其抗炎和抗氧化作用，能增强癌症治疗效果。通过将姜黄包裹在脂质体中，我们正在提升其到达并靶向病变细胞的能力。

揭开癌症扩散的秘密

除了这种分子外，其他分子如紫杉醇已以脂质体形式用于癌症治疗。包裹式紫杉醇能改善药物递送和耐受性。

还有一些创新策略利用脂质体运输小段DNA，抗体这些细胞起到信使的作用，帮助身体更好地检测和对抗病变细胞。

这些方法已在多项科学研究并且已经被用于某些癌症治疗，每年都有新进展以提升其疗效和安全性。

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通过利用脂质体复制癌细胞自然释放的体内囊泡，我们的团队希望揭示癌症传播的秘密，并确定有效的阻断方法。我们的研究为更针对性的治疗铺平了道路，能够预防转移并提高患者生存率。

瓦赫·内尔吉齐安，教授École de technologie supérieure （ÉTS）

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