Tìm thấy loại đường kháng ung thư trong "dưa chuột biển", không gây đông máu, tắc mạch

Từ loài sinh vật chuyên "dọn dẹp" đáy biển, hải sâm (tên gọi khác là sea cucumber - "dưa chuột biển") có thể trở thành nguồn cung cấp hợp chất tự nhiên giúp ngăn chặn ung thư mà không gây ra các rủi ro về đông máu – một vấn đề thường gặp với nhiều loại thuốc chống ung thư hiện nay.

Mới đây, nhóm nhà khoa học đến từ Đại học Mississippi (Ole Miss) và Đại học Georgetown (Mỹ) đã phát hiện một hợp chất đường đặc biệt trong hải sâm thuộc loài Holothuria floridana, có khả năng ức chế hoạt động của enzyme Sulf-2 – loại enzyme đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển và lây lan của tế bào ung thư.

"Sinh vật biển thường tạo ra những hợp chất có cấu trúc độc đáo, hiếm gặp ở các loài động vật trên cạn. Các loại đường trong hải sâm rất khác biệt và đáng để nghiên cứu", tác giả chính của nghiên cứu – Marwa Farrag, nghiên cứu sinh tiến sĩ năm thứ tư tại Khoa Khoa học Sinh học Phân tử của Đại học Mississippi – chia sẻ.

Ở người và các loài động vật có vú, bề mặt tế bào được bao phủ bởi các cấu trúc dạng sợi nhỏ gọi là glycan. Những "rừng glycan" này giúp các tế bào liên lạc với nhau, tham gia vào các phản ứng miễn dịch và nhận diện tác nhân gây bệnh. Tuy nhiên, tế bào ung thư có thể "lách luật", lợi dụng các enzyme như Sulf-2 để làm biến đổi glycan và hỗ trợ quá trình di căn.

"Các enzyme như Sulf-2 làm thay đổi chức năng của lớp glycan này, giống như việc tỉa tán một khu rừng. Nếu ta có thể ức chế enzyme đó, về lý thuyết, chúng ta đang ngăn chặn sự lan rộng của ung thư", phó giáo sư Vitor Pomin – chuyên ngành dược học tự nhiên – cho biết.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã kết hợp giữa thực nghiệm trong phòng lab và mô phỏng bằng máy tính để chứng minh hiệu quả ức chế Sulf-2 của hợp chất fucosylated chondroitin sulfate, một loại đường lấy từ hải sâm.

Điều đáng chú ý là hợp chất này không ảnh hưởng đến quá trình đông máu – một điểm nổi bật so với các chất ức chế Sulf-2 khác trước đây. "Khi điều trị bệnh nhân bằng các hợp chất ảnh hưởng đến khả năng đông máu, nguy cơ chảy máu không kiểm soát là một tác dụng phụ rất nguy hiểm. Vì vậy, việc tìm thấy một phân tử không gây ra tác dụng phụ đó là một bước tiến rất hứa hẹn", giáo sư hóa dược Robert Doerksen nhận định.

Ngoài tiềm năng y học, việc phát triển hợp chất từ sinh vật biển như hải sâm còn có lợi thế về nguồn gốc "sạch" và an toàn hơn so với các hợp chất từ động vật có vú như heo – vốn là nguồn cung chính của nhiều loại thuốc dựa trên carbohydrate hiện nay. Những nguồn động vật này có thể mang theo nguy cơ lây nhiễm virus và các tác nhân gây bệnh khác.

Tuy nhiên, hải sâm là loài không phổ biến với số lượng lớn trong tự nhiên, nên không thể thu hoạch quy mô công nghiệp để sản xuất thuốc. Vì thế, nhóm nghiên cứu đang tìm cách tổng hợp hợp chất đường này trong phòng thí nghiệm để phục vụ thử nghiệm trên động vật.

"Chúng tôi không thể cứ bắt thật nhiều hải sâm để lấy chất. Vì vậy, bước tiếp theo sẽ là phát triển một quy trình tổng hợp hoá học, và khi làm được điều đó, chúng tôi sẽ bắt đầu thử nghiệm trên mô hình động vật", Pomin cho biết.

Trong khi hải sâm có thể là món ăn cao cấp ở một số quốc gia châu Á, các nhà khoa học giờ đây lại nhìn thấy ở sinh vật này một tương lai đầy tiềm năng trong điều trị ung thư. Nếu thành công, hợp chất từ đại dương này có thể mở ra hướng đi mới cho các liệu pháp chống ung thư an toàn hơn và dễ tiếp cận hơn trong tương lai.