“由血栓造成的血管阻塞性疾病已經成為全球致死率最高的疾病。我們在與臨床醫生交流時了解到，目前血栓的臨床治療效果并不好。雖然有專門的藥物，但其副作用大，容易造成血管出血。所以我們一直在想，能不能把藥物精準地送到血栓附近，有的放矢地給藥。”南京郵電大學教授汪聯輝近日向記者介紹了一種智能DNA溶栓納米機器。這種肉眼看不到的納米機器可以在血管內識別血栓的生物標志物凝血酶，通過凝血酶濃度的高低，識別出凝血酶究竟是來自血栓還是普通傷口血凝塊，繼而針對血栓給藥。相關成果近日發表在國際學術期刊《自然·材料》。
汪聯輝介紹，溶栓治療是當前臨床針對中風、心梗、肺栓塞等急性血栓的首選治療方案。以組織纖溶酶原激活劑為代表的溶栓藥物，可激活體內的纖溶酶，從而溶解血栓的主要成分纖維蛋白。但溶栓藥物是一把雙刃劍，過度激活的纖溶酶，會無差別溶解纖維蛋白導致機體凝血功能異常，造成血管出血，例如腦出血。因此，針對血栓的精準給藥是未來溶栓治療的發展方向。
是否可以用DNA納米材料作為載體，把藥物精準遞送到血栓附近？7年前，汪聯輝團隊開始研發DNA溶栓納米機器。
在這項研究中，科研人員制作出一片長90納米、寬60納米的DNA矩形納米片，再在納米片上“伸出”一條觸手，固定溶栓藥物分子。
“隨后把納米片卷成筒，用凝血酶適配體做成DNA納米鎖，將藥物鎖在筒內，確保藥物在血液循環時不會失去活性。而要打開納米鎖，就要先精準識別血栓。”汪聯輝打了個比方，開納米鎖的“鑰匙”，是一種能夠識別血栓的特定分子——凝血酶。
“凝血酶在血栓中的濃度是普通傷口血凝塊中的十幾倍。當納米筒內的凝血酶適配體識別并計算出凝血酶的濃度達到血栓的濃度時，就會和凝血酶結合，從而打開‘納米鎖’，把藥釋放到血栓處。”汪聯輝解釋，這種方法既可以精準給藥，又不會造成血管不必要的出血。
汪聯輝介紹，目前研究團隊已經在小鼠和兔子體內進行過腦血栓、肺血栓、動脈血栓、靜脈血栓的溶栓實驗。相較于臨床溶栓藥物，智能DNA溶栓納米機器在腦中風及肺栓塞的溶栓效率分別提高了3.7倍和2.1倍；完全溶栓劑量相較于組織纖溶酶原激活劑量大幅降低；顯著降低了臨床溶栓藥物導致的凝血異常，將腦中風的治療窗口期從癥狀發生后的3小時延長到6小時，該方式有望提高腦中風患者接受溶栓治療并獲益的人數。
“由于DNA溶栓納米機器由人體的堿基構成，所以可由人體內的酶降解，并經肝腎代謝排出體外。”汪聯輝透露，研究團隊計劃在未來3至5年內完成智能DNA溶栓納米機器在大型動物模型中的藥效及安全性評估，開展DNA溶栓納米機器的成藥性研究，優化規模化生產工藝。（記者 金 鳳）
