ScienceDaily (Jun. 2, 2008) — 對於遭受病毒感染的宿主而言，病毒是一種能將遺傳物質打入細胞之中的專家。這樣的特性正好符合基因療法的需要，因為將來對於基因方面的疾病或是基因缺陷的治療而言，只要能將相關的健康基因注入病患的細胞當中便能進行治療。來自南韓研世大學（Yonsei University）的科學家們製造出一種人工的病毒來進行這樣的實驗。研究成果描述在國際知名期刊 Angewandte Chemie 當中，他們成功的將基因以及藥物轉移到癌細胞當中。
圖1. The researchers started with a ribbonlike protein structure (²-sheet) as their template. The protein ribbons organized themselves into a defined threadlike double layer that sets the shape and size. Coupled to the outside are "protein arms" that bind short RNA helices and embed them.
自然界的病毒是一種超高效率的基因轉移機器，它可以將基因轉移到細胞當中，透過這樣的特性我們便能拿來發展基因療法（gene therapy）；不過缺點是可能會造成免疫反應或是導致癌症的發生。如今透過一種人工病毒便不會有這些副作用，不過它的效率還不盡理想，因為這種人造病毒的尺寸與形狀還很難控制 －但這對於它們的功效而言卻是相當重要。由 Myongsoo Lee 教授所率領的研究團隊目前正在研發一種新的策略來讓他們的人造病毒於型態及尺寸上都能更加的固定。
圖2. 發展人工病毒的南韓研世大學教授 Myongsoo Lee
研究小組利用一種類似緞帶般的蛋白質結構（beta-sheet）作為模板。這些緞狀蛋白可以將它們自己組成輪廓鮮明的結構，這看似細絲狀的雙層結構控制著形狀與尺寸。之後連結上外圍扮演著「蛋白質手臂」的結構，如此便能與短的 RNA 螺旋相互結合便且嵌入其中。如果這個 RNA 針對特定的基因序列出現互補（complementary）時，它便可以終止調這段基因的讀取。這便是我們所知的小干擾 RNAs（small interfering RNAs，簡稱 siRNA），這樣的序列所展現出的結果便能讓我們應用在基因療法中。
而位在這些人造病毒表面上的葡萄糖結構則可以提升這些人造病毒與目標細胞表面的葡萄糖輸送蛋白（glucose transporter）相互結合的能力。幾乎所有的哺乳動物細胞中都可以找到這個輸送蛋白。癌細胞就擁有為數龐大的這個輸送蛋白。
透過人體癌細胞的細胞株實驗，結果顯示這種人造病毒就像 siRNA 一樣有著高效率的傳輸，同時也有效的阻絕了目標的基因。
此外，研究人員將一段疏水性基團（hydrophobic，與水相互排斥的，water repellant）分子 ─ 為了證明結果，他們使用一種染料 ─ 連接到人造病毒上。這種染料也會被輾轉輸送進癌細胞的細胞核當中。這個結果是相當有趣的，因為對於許多重要的抗腫瘤藥物而言，細胞核可是它們的攻擊目標呀！
圖3. a) Structure of Glu-KW. A
-sheet peptide segment, nonionic segments (linkers and D-glucose), and a cationic segment are shown in blue, green, and yellow, respectively. Glu: D-glucose. For structures of all the building blocks (Glu-KW, NH2-KW, FAM-KW, Man-RKW, and Glu-RKW; FAM=carboxyfluorescein, Man=mannose), see the Supporting Information. b) Molecular model of the artificial virus incorporating small interfering RNAs (siRNAs; blue, double-helix shape) and hydrophobic guest molecules (red). c) TEM image of a Glu-KW ribbon. Scale bar: 100 nm. d) CD spectrum of Glu-KW (15 
M in PBS).
圖4. 超分子建構元件的化學結構圖
Journal reference:
1. Yong-beom Lim, Eunji Lee, You-Rim Yoon, Myeong Sup Lee, Myongsoo Lee.
Filamentous Artificial Virus from a Self-Assembled Discrete Nanoribbon.
Angewandte Chemie International Edition, 2008, 47, 4525%u20134528 DOI: 10.1002/anie.200800266
Adapted from materials provided by Wiley-Blackwell.
原始報導：
ScienceDaiyl：Self-assembled Viruses Efficiently Carry Genes And Drug Molecules Into Tumor Cells