约翰·霍普金斯大学的研究人员报告说，他们制造的一种可生物降解的，由实验室设计的纳米粒子可以成功地向植入小鼠大脑的小儿脑肿瘤细胞传递“自杀基因”。称为PBAEs的聚(β-氨基酯)纳米粒子是治疗的一部分，该治疗还使用药物杀死细胞并延长了测试动物的生存期。

在2020年1月发表在《纳米医学：纳米技术，生物学和医学》杂志上的一份报告中，研究人员警告说，出于安全和生物学原因，自杀基因单纯疱疹病毒I型胸苷激酶(HSVtk)不太可能- -使肿瘤细胞对抗病毒药物更昔洛韦的致死作用更加敏感-可能是用于治疗儿童髓样母细胞瘤和非典型类畸形/类人瘤(AT / RT)的确切疗法。

已经研究了所谓的“自杀基因”并将其用于癌症治疗超过25年。HSVtk基因产生一种酶，有助于恢复天然肿瘤抑制功能。

具体而言，实验发现，通过腹膜内注射递送给小鼠的自杀基因和更昔洛韦的组合杀死了两种类型的小儿脑肿瘤细胞的65%以上。在使用纳米粒子疗法递送遗传物质后的第7天，故意用该基因“转染”了该组合。携带AT / RT型肿瘤的小鼠在接受治疗后的寿命延长了20%-42天，而未经治疗的小鼠则为35天。那些在大脑中植入了第3组髓母细胞瘤型肿瘤的人，存活时间延长了63%，存活了31天，而未经治疗的小鼠则存活了19天。

约翰·霍普金斯大学医学院神经外科副教授埃里克·杰克逊说：“这是一种能够选择性地仅靶向肿瘤细胞地将基因疗法提供给肿瘤的令人兴奋的替代方法。”“我们现在的想法是寻找其他可能进行基因疗法的合作者，他们认为这种疗法可以很好地杀死这些肿瘤。”

髓母细胞瘤和AT / RT是两个最普遍和致命的小儿脑恶性肿瘤。杰克逊指出，包括放射线在内的传统疗法可能损害健康组织以及肿瘤，并且可能对成长中的儿童产生长期的发育副作用，因此寻找新疗法至关重要。

仅针对癌细胞的基因治疗是一种有前途的治疗途径，但是许多基因治疗方法使用修饰的病毒来传递其治疗性DNA负载，这种方法可能不安全或不适合儿科使用。杰克逊说：“如果您拥有成熟的免疫系统，其中许多病毒都是安全的，但对于免疫系统较脆弱的年轻患者，病毒传递系统可能会带来额外的风险，”杰克逊说。

为了解决这个问题，Jackson与Jordan Green博士合作。，在调查员约翰霍普金斯大学Kimmel癌症中心彭博〜金梅尔研究所的癌症免疫治疗，约翰霍普金斯大学生物材料和药物输送实验室主任和生物医学工程教授，找到不同类型的载体进行基因治疗。格林和他的同事开发了PBAE类聚合物纳米粒子，可以对其进行工程设计以结合并携带DNA。

可生物降解的PBAE被注射入肿瘤块，在被肿瘤细胞摄取后，它们可安全释放其DNA物质。在以前的研究中，使用相似的颗粒为细胞培养和啮齿动物中的成年脑癌和肝癌提供基因治疗，格林及其同事发现，相比健康细胞，纳米颗粒优先靶向肿瘤细胞。

允许粒子优先靶向肿瘤细胞的机制仍在研究中，但格林认为“粒子的化学表面可能与某些类型癌细胞表面上的蛋白质相互作用”。