病毒具有自己的遗传物质，可以以非常特定的方式感染人类细胞。然后它们将按照其自身基因的指导进行繁殖，但会利用宿主细胞的资源。这些特性使它们成为对抗遗传性疾病或癌症的有趣的“基因穿梭”。有无数种不同的病毒，但是通常会引起典型感冒症状的人腺病毒5具有很多优点：它的基因组可以完全被仅包含“有用”基因的人工基因组所取代。如果没有任何病毒基因，该病毒将不再复制并引发疾病。此外，腺病毒的基因组非常大，不会整合到人类染色体中。
衔接分子将病毒停靠在肿瘤上
迄今为止，腺病毒在肿瘤治疗中的应用一直非常有限。它们缺乏感染癌细胞的能力，因此无法为治疗性分子抗击该疾病注入基因蓝图。此外，腺病毒被免疫系统有效中和，并被肝脏迅速消除。苏黎世大学生物化学系教授Andreas Plueckthun领导的研究人员现已成功重建病毒，从而有效识别并感染肿瘤细胞。该研究的第一作者马库斯·施密德解释说：“为此，我们创造了充当病毒和肿瘤细胞之间衔接子的分子。”
紧贴病毒外壳的衔接子可以(取决于它们的版本)与肿瘤细胞上的不同表面分子结合。科学家测试了多种受体(例如HER2和EGFR)上存在多种类型的癌细胞的衔接子。只有配备有这些衔接子的病毒才能够感染肿瘤细胞。
新型蛋白质防护罩可遮盖并保护免疫系统
下一步，研究人员将病毒隐藏在新的蛋白质外衣下，该外衣可伪装病毒并保护其免受免疫系统的侵害。作为这种防护罩的基础，研究人员使用了他们重新设计的现有抗体。在不同研究团队之间的跨学科合作中，完整保护涂层的确切结构几乎被描述为原子水平。
该防护罩不仅可以保护重新设计的病毒免受免疫细胞的侵害，而且还可以防止病毒被肝脏清除，肝脏通常会迅速从血液中清除未修饰的腺病毒，从而常常无法进行治疗。该病毒使用先进的蛋白质工程技术重新设计，可以起作用：这些病毒基因通过其屏蔽和衔接子，可以有效地感染实验动物的肿瘤细胞。
侵袭性肿瘤基因治疗的重要工具
UZH科学家希望利用这些隐形基因穿梭机，针对不同类型的癌症开发新颖的疗法。腺病毒的众多优势可能将有助于解决癌症医学的最大问题之一：对药物耐药性的发展。生物化学家Andreas Plueckthun表示乐观：“有了这种基因穿梭技术，我们将来可以开辟许多途径来治疗侵袭性癌症，因为我们可以使人体本身直接在肿瘤中产生完整的疗法。”
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