Các nhà khoa học đã phát triển một loại phân tử nhỏ trực tiếp kích hoạt quá trình “tự sát” của tế bào ung thư mà không gây tổn hại cho tế bào khỏe mạnh.

Trên tạp chí Cancer Cell, các nhà nghiên cứu thuộc Trường Y Albert Einstein ở Bronx, NY, giải thích cách họ thử nghiệm phân tử, được gọi là BAX Trigger Site Activator 1 (BTSA1), trên các tế bào ung thư bạch cầu tủy cấp (AML) như thế nào.

Họ lưu ý rằng BTSA1 “nhanh chóng gây ra” một kiểu tự sát tế bào gọi là apoptosis “ở các dòng tế bào AML và mẫu bệnh phẩm.”

Apoptosis là một quá trình thiết yếu qua đó cơ thể loại bỏ những tế bào bị hỏng hóc hoặc không mong muốn chính mình. Ví dụ, khi phôi phát triển, apoptosis giúp cắt các mô thừa.

Một số loại thuốc hóa trị gián tiếp kích hoạt apoptosis gián tiếp khi chúng phá hủy ADN trong các tế bào ung thư.

Cần có những liệu pháp mới điều trị ung thư

Đang có nhu cầu cấp thiết về những biện pháp hiệu quả hơn để điều trị AML, một loại bệnh bạch cầu, giết chết hơn 10.000 người Mỹ mỗi năm, và tỷ lệ sống thêm 5 năm vẫn chỉ quanh quẩn ở mức khoảng 30% trong nhiều thập kỷ.

Tuy nghiên cứu đề cập cụ thể đến AML, song nhóm nghiên cứu tin rằng cách tiếp cận này có thể áp dụng cho các loại ung thư khác.

“Chúng tôi hy vọng rằng các hợp chất đích đang phát triển sẽ hiệu quả hơn liệu pháp chống ung thư hiện nay do nó trực tiếp bắt các tế bào ung thư tự phá hủy”, Evripidis Gavathiotis, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết:

GS. Gavathiotis là thành viên của nhóm nghiên cứu đã mô tả cấu trúc và hình dạng của đích mà các phân tử mới tìm kiếm vào năm 2008.

Protein “đao phủ”

Đích nhắm tới của phân tử mới được phát hiện này là một vị trí trên protein BAX, được mệnh danh là “protein đao phủ” trong các tế bào. Khi được hoạt hóa, protein BAX sẽ lũ lượt kéo đến những “nhà máy điện”, hay ty thể, của tế bào và đục những lỗ thủng trên màng của chúng, khiến tế bào bị tiêu diệt.

Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, tế bào ung thư có thể tránh được hiệu ứng này và sống sót vì chúng tạo ra rất nhiều protein “chống apoptosis” ức chế BAX và các phân tử kích hoạt nó.

Sau khi phát hiện ra vị trí BAX, GS Gavathiotis và các cộng sự đã tìm kiếm những hợp chất kích hoạt protein “đao phủ” theo cách có thể khắc chế khả năng kháng lại apoptosis của tế bào ung thư.

Bằng các máy tính, họ đã sàng lọc hơn một triệu hợp chất để tìm một số có thể gắn vào vị trí BAX. Nỗ lực này đã tạo ra khoảng 500 ứng cử viên đầy hứa hẹn – nhiều trong số đó được các nhà nghiên cứu tự tổng hợp.

Nhóm đã đánh giá những hợp chất dự tuyển này và thấy rằng BTSA1 là chất kích hoạt BAX mạnh nhất. Nó dẫn đến “apoptosis nhanh và rộng rãi khi thêm vào nhiều dòng tế bào AML khác nhau của người”.

Khi thử nghiệm BTSA1 trên các mẫu máu từ những bệnh nhân AML nguy cơ cao, các nhà nghiên cứu thấy rằng hợp chất này kích hoạt apoptosis trong tế bào AML mà không gây hại cho các tế bào gốc tạo máu khỏe mạnh.

“Không có dấu hiệu độc tính”

Nhóm nghiên cứu sau đó đã thử nghiệm tác động của BTSA1 trên mô hình AML ở chuột được tạo ra bằng cách ghép tế bào AML của người vào các động vật.

Họ thấy rằng chuột điều trị BTSA1 sống lâu hơn nhiều (55 ngày) so với những con chuột đối chứng không được điều trị (40 ngày). Trên thực tế, 43% chuột được điều trị vẫn còn sống sau 60 ngày và không có dấu hiệu AML.

Một kết quả quan trọng của nghiên cứu là những con chuột được điều trị không có dấu hiệu nhiễm độc: điều trị BTSA1 không ảnh hưởng đến các tế bào và mô khỏe mạnh.

GS. Gavathiotis gợi ý rằng điều này có thể là do các tế bào ung thư đã được “mồi trước cho apoptosis”. So với các tế bào máu khỏe mạnh từ những người không bị bệnh, các tế bào AML từ bệnh nhân có mức BAX cao hơn nhiều.

“Với việc có nhiều BAX trong các tế bào AML, thậm chí liều lượng BTSA1 thấp cũng đủ để kích hoạt hoạt động của BAX gây chết tế bào, trong khi không động đến những tế bào khỏe mạnh chứa ít hoặc không chứa BAX”.

Bước tiếp theo là nghiên cứu tác dụng của BTSA1 trên mô hình động vật của các loại ung thư khác.

Lý tưởng nhất là các hợp chất sẽ được kết hợp với các phương pháp điều trị khác để tiêu diệt tế bào ung thư nhanh hơn và hiệu quả hơn – và ít tác dụng phụ hơn – một vấn đề rất phổ biến với các liệu pháp hóa trị cổ điển.

Cẩm Tú (tổng hợp)