Các nhà khoa học tìm ra cách kích hoạt một "protein đao phủ", khiến tế bào ung thư tự giết chết chính nó

Một hợp chất đặc biệt có thể khiến tế bào ung thư “tự tử”, mà không gây hại cho tác tế bào khỏe mạnh. Nó vừa được tổng hợp thành công bởi các nhà khoa học đến từ Trường Cao đẳng Y khoa Albert Einstein, Hoa Kỳ.

Phương pháp điều trị mới lạ này giúp chống lại một bệnh ung thư máu, gọi là Bệnh bạch cầu myeloid cấp tính (AML). Riêng tại Mỹ, căn bệnh nguy hiểm này đang giết chết hơn 10.000 người mỗi năm, chiếm khoảng một phần ba các trường hợp mắc bệnh bạch cầu.

Hiện nay, bệnh nhân mắc AML có tỷ lệ sống sót chỉ khoảng 30%, khiến cho các phương pháp điều trị mới tập trung cho căn bệnh này rất được quan tâm.

Trong thử nghiệm với tế bào ung thư AML, hợp chất mới tổng hợp đã cho thấy sự hiệu quả. Tuy nhiên, các nhà khoa học còn dự đoán nó sẽ có khả năng tấn công cả những loại tế bào ung thư khác.

Tế bào ung thư có thể tự hủy, nếu nó được kích hoạt bởi một protein "đao phủ"

"Chúng tôi hy vọng các hợp chất nhắm mục tiêu mình đang phát triển, sẽ chứng minh được sự hiệu quả cao hơn so với liệu pháp chống ung thư hiện tại, bằng cách trực tiếp khiến tế bào ung thư tự hủy", phó giáo sư hóa y sinh Evripidis Gavathiotis, tác giả nghiên cứu cho biết trong thông cáo báo chí .

"Lý tưởng nhất, các hợp chất của chúng tôi sẽ kết hợp với phương pháp điều trị khác nhằm tiêu diệt tế bào ung thư nhanh, hiệu quả và gây ra tác dụng phụ ít hơn. Đây đều là những vấn đề quá phổ biến trong các phương pháp hóa trị ung thư tiêu chuẩn".

Chúng ta biết rằng ung thư xuất hiện, bởi chính các tế bào trong cơ thể phát triển ngoài sự kiểm soát. Các tế bào, vì một nguyên nhân nào đó chẳng hạn như đột biến, sẽ nhân lên nhanh chóng mà không chết đi, hình thành nên những tổ chức và khối u ung thư.

Bây giờ, hợp chất mới được phát triển sẽ tiêu diệt ung thư bằng cách kích hoạt một quá trình chết tự nhiên của tế bào gọi là apoptosis. Hàng ngày, cơ thể chúng ta vẫn sử dụng cơ chế tự hủy này để loại bỏ các tế bào bị hỏng hóc và tế bào không mong muốn. Apoptosis cũng xảy ra trong quá trình phát triển phôi, ví dụ, nó làm nhiệm vụ tỉa đi những phần mô thừa từ phôi đang phát triển.

Trong khi một số loại thuốc hóa trị liệu hiện có thể kích hoạt apoptosis gián tiếp bằng cách gây tổn hại DNA của tế bào ung thư, điều trị bằng hợp chất mới trực tiếp làm điều này bằng cách kích hoạt BAX, một protein được mệnh danh là "protein đao phủ".

Protein “đao phủ”

Không phải tự nhiên BAX được gọi bằng cái tên đáng sợ như vậy. Một khi được kích hoạt, protein này sẽ bơi đi tìm ty thể của tế bào đích. Nó sẽ đục lỗ trên ty thể, nơi được coi là nhà máy năng lượng của mỗi tế bào. Một khi nguồn năng lượng bị cắt, tế bào sẽ đi vào quá trình sụp đổ và chết.

Tuy nhiên, các tế bào ung thư có khả năng chống lại BAX bằng cách tiết ra một lượng lớn các protein "chống hiệu ứng tự hủy", ngăn chặn BAX và thậm chí cả các protein kích hoạt nó. Quá trình này được phát hiện bởi các nhà nghiên cứu tại Trường Cao đẳng Y khoa Albert Einstein.

Họ đã tìm ra cách và tổng hợp được những hoạt chất đánh thức BAX một lần nữa, khiến nó trở lại tấn công ty thể và làm chết tế bào ung thư.

"Hợp chất mới của chúng tôi làm hồi sinh lại các phân tử BAX bị ức chế trong tế bào ung thư", Tiến sĩ Gavathiotis cho biết trong công bố nghiên cứu. "BAX sau đó có thể hoạt động, giết chết tế bào ung thư trong khi vẫn không làm tổn thương các tế bào khỏe mạnh".

BTSA1, hợp chất có thể kích hoạt quá trình tự hủy apoptosis trong tế bào ung thư

Năm 2008, tiến sĩ Gavathiotis là một trong những nhà nghiên cứu tiên phong mô tả được cấu trúc và hoạt động của protein “đao phủ” BAX. Kể từ khi biết tế bào ung thư có khả năng ức chế và làm bất hoạt protein này, ông đã lao vào tìm kiếm các phân tử có thể kích hoạt lại BAX. Ý tưởng là điều này sẽ khiến tế bào ung thư tự hủy theo chu trình apoptosis.

Nhóm nghiên cứu của tiến sĩ Gavathiotis đã sàng lọc hơn một triệu hợp chất rồi thu hợp phạm vi xuống tới 500 trường hợp. Nhiều hợp chất trong số đó được chính nhóm nghiên cứu của ông tổng hợp và sau đó đánh giá.

Trong công bố kết quả của quá trình nghiên cứu bền bỉ này, tiến sĩ Gavathiotis cho biết BTSA1 (viết tắt của BAX Trigger Site Activator 1) là hợp chất tốt nhất dùng để chống lại một số dòng tế bào ung thư máu bạch cầu myeloid cấp tính (AML).

BTSA1 cũng có thể gây ra quá trình tự hủy apoptosis trong tế bào AML mà không ảnh hưởng đến các tế bào gốc khỏe mạnh. Ở những con chuột mắc AML được điều trị với hợp chất, tỷ lệ sống sót của chúng đã được tăng lên đáng kể: 43% nhóm đối chứng vẫn còn sống và thuyên giảm AML sau 60 ngày điều trị. Những con chuột được điều trị bằng BTSA1 cũng không có dấu hiệu nhiễm độc.

"BTSA1 kích hoạt BAX và gây quá trình tự hủy apoptosis trong tế bào AML, mà vẫn duy trì sự sống cho các mô và tế bào khỏe mạnh - có lẽ vì các tế bào ung thư có mồi châm cho apoptosis", tiến sĩ Gavathiotis cho biết trong công bố nghiên cứu.

Thời gian tới, nhóm của ông dự định sẽ thử nghiệm BTSA1 với các loại ung thư khác, vẫn sử dụng mô hình trên động vật. Nếu kết quả đặc biệt khả quan, hợp chất mới này chắc chắn sẽ được thử nghiệm trên người.

Tham khảo Futurism