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癌细胞是无情的，它拥有对当前治疗的耐药能力，并使这种疾病具有巨大的挑战性。然而，一项令人兴奋的新研究可能已经确定了癌症的弱点;这一发现已经导致了细胞培养中几乎根除了这种疾病。这项研究最近发表在《自然生物医学工程》杂志上，揭示了如何改变癌细胞中染色质的结构，使其更容易被破坏。在细胞核中，DNA被称为组蛋白的蛋白质包裹。他们联合起来,组成染色质。染色质的工作是将基因编码整齐地包进细胞的细胞核中。染色质也可以调节哪些基因被开启和关闭。然而，在癌细胞中，染色质帮助它们进化和适应癌症治疗，从而使它们得以生存。“如果你把遗传学看成是硬件，”研究报告的合著者Vadim Backman，他是位于埃文斯顿西北大学的McCormick工程学院的一名研究人员，他说，“那么染色质就是软件。”“像癌症这样的复杂疾病，”他补充道，“并不依赖于单个基因的行为，而是取决于成千上万个基因之间复杂的相互作用。”因此，Backman和他的同事们将他们的目光投向了染色质作为对抗癌症耐药性的关键，他们去年开发的一种成像技术帮助他们更多地了解了这一系列复杂的大分子这项新技术被称为部分波长光谱(PWS)显微镜，它能实时监测活细胞中的染色质。此外，研究人员解释说，PWS允许他们以20 - 200纳米的长度来评估染色质，他们说这是癌症形成影响染色质的精确点。他们用PWS来监测培养癌细胞中的染色质。他们发现，染色质有一个与基因表达相关的特殊“包装密度”，可以帮助癌细胞逃避治疗。分析结果显示，与化疗相比，染色质更不均匀、更无序的填充密度与肿瘤细胞的存活率有关。然而，更保守、更有序的包装密度与更大的癌症细胞死亡有关。“通过观察细胞的染色质结构，我们可以预测它是否能存活，”Backman说。正常染色质结构的细胞会死亡，因为它们不能反应;他们无法探索自己的基因组来寻求抵抗。他们不能产生耐药性。”根据他们的发现，研究人员推测，改变染色质的结构，使其更加有序，可能是提高癌细胞对治疗的脆弱性的一种方法。在进一步的研究中，研究小组发现他们可以通过改变癌细胞细胞核中的电解质来改变染色质的结构。该团队使用两种已经被食品和药物管理局(FDA)批准的药物来测试这一策略:Celecoxib和Digoxin。Celecoxib目前用于止痛，而Digoxin则用于治疗心房纤颤和心力衰竭。然而，这两种药物也能改变染色质的包装密度。研究人员结合了这些药物——他们称之为染色质保护疗法(CPTs)——并在实验室里对它们进行化疗和测试。根据Backman的说法，他们目睹了“非凡的事情”。在2到3天内，几乎每一个癌细胞都因无法反应而死亡。CPT化合物不会杀死细胞;他们在染色质重组。如果你阻断了细胞的进化和适应能力，那就是他们的致命弱点。虽然研究人员对他们的发现感到兴奋，但他们警告说，在做出任何坚定的结论之前，还需要动物和人类的研究。“细胞文化和人类之间有很大的不同，”Backman说。“你永远不知道人体内部的环境会如何影响癌症的行为，或者是否会有不可预见的副作用。”尽管如此，研究人员指出，他们已经在7种不同的癌症类型中重复了他们的发现，这是一个“非常有希望的”。
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