凯斯西储大学(Case Western Reserve University)和麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)的研究人员首次表明，候选药物非那西铂(phenanthriplatin)在体内比一种已获批准的药物更有效，而且一种基于植物病毒的载体成功地在体内递送了一种药物。
携带非那西铂的纳米颗粒治疗的三阴性乳腺癌小鼠肿瘤比使用顺铂(一种常见的相关化疗药物)或静脉注射游离非那西铂治疗的小鼠肿瘤小四倍。
科学家们相信，这项发表在杂志上的研究是迈向临床试验的有希望的一步。
凯斯西储大学生物医学工程助理教授妮可·斯坦梅茨(Nicole Steinmetz)花了10年时间研究植物病毒在医学上的应用，他说:“我们可能已经找到了这种特殊候选药物的完美载体。”
她与麻省理工学院亚瑟·阿莫斯·诺伊斯化学教授斯蒂芬·j·利帕德合作，他是一位涉及铂基化疗的生物相互作用专家。
铂类药物用于治疗一半以上接受化疗的癌症患者。两种最常用的药物是顺铂和卡铂。利帕德解释说，它们与癌细胞中的DNA形成双功能交联，从而阻止DNA转录基因，导致细胞死亡。
尽管顺铂被广泛使用，但它已被证明只能治疗睾丸癌，而且许多癌症对这种药物已经或已经产生了免疫力。
利帕德的实验室通过用菲苯胺取代氯离子来改变顺铂，并发现这种新分子也能与DNA结合。然而，非那西铂不是形成交联，而是与单个位点结合，但仍然阻断转录。
事实上，他的实验室发现，当直接对肺、乳腺、骨骼和其他组织的癌细胞进行测试时，非那西铂的效力是传统铂的40倍。这种分子似乎也避免了传递抗性的防御机制。
但是，当注射到小鼠癌症模型中时，这种候选药物的效果并不比标准铂更好。
利帕德意识到非那西铂没有达到目标。他的毒品运输出了问题。
他在参观凯斯西储大学校园时发现了一个潜在的解决方案，并听到斯坦梅茨解释了她一年多前研究烟草花叶病毒(TMV)药物传递的工作。
利帕德说:“我设想TMV会是一个完美的载体。“所以我们喝了杯啤酒，开始合作。”
由凯斯西储医学院任命的Steinmetz说，细长的烟草花叶病毒纳米颗粒是将候选药物输送到肿瘤中的天然物质。
病毒颗粒是中空的，不会感染人类。一根直径约4纳米的中心管贯穿整个外壳，衬里带负电荷。
非那西铂的直径约为1纳米，用硝酸银处理后，具有很强的正电荷。它很容易进入并与中心衬层结合。
纳米颗粒的细长形状使其沿着血管边缘翻滚，不被免疫细胞注意到，并通过肿瘤渗漏的血管系统并在其中积聚。很少有健康组织接触到有毒药物。
在肿瘤内部，纳米颗粒聚集在癌细胞的溶酶体区室内，在那里它们基本上被消化了。Steinmetz解释说，它的pH值远低于循环血液中的pH值。外壳变质并释放非那西铂。
壳被分解成蛋白质，并在一天内通过代谢或自然细胞过程被清除，而候选药物开始阻断转录，导致比交联铂更多的细胞凋亡死亡。
研究人员表示，将非那西铂送入肿瘤后，其疗效优于顺铂或游离非那西铂。
利帕德和斯坦梅茨继续合作，研究使用这个系统来输送其他药物或候选药物，用于其他类型的癌症，在外壳外部添加药剂来增加肿瘤内部的积累等等。
