Nội dung
Liệu pháp điều trị ung thư mới nhắm vào nhịp sinh học
Nhắm vào đồng hồ sinh học của cơ thể có thể là một chiến lược tiềm năng để điều trị ung thư, một nghiên cứu mới chỉ ra. Theo các nhà nghiên cứu, hai hợp chất nhắm vào các thành phần của đồng hồ sinh học đã giết chết một số loại tế bào ung thư trong phòng thí nghiệm và làm chậm sự phát triển của các khối u não ở chuột mà không gây hại cho các tế bào khỏe mạnh. Liệu pháp điều trị ung thư mới nhắm vào nhịp sinh học
Trong các thí nghiệm in vitro và ở chuột, phương pháp điều trị này cũng giết chết một loại tế bào già – các tế bào tiền ung thư đã ngừng phát triển do đột biến gây ung thư.
Đồng hồ sinh học điều khiển hàng trăm chức năng sinh học, từ các kiểu giấc ngủ đến phân chia tế bào. Các nhà khoa học nhận thấy bằng cách nhắm đến các thành phần của máy móc đồng hồ, các hợp chất này hạn chế hai chức năng mà ung thư và các tế bào già cần để tồn tại. Nghiên cứu do NCI tài trợ đã được công bố vào ngày 18 tháng 1 trên tờ Nature. Liệu pháp điều trị ung thư mới nhắm vào nhịp sinh học
“Nghiên cứu này nhấn mạnh nhịp sinh học và sinh học ung thư giao thoa với nhau như thế nào, hai lĩnh vực này quan trọng với nhau như thế nào và chúng ta có thể bắt đầu khai thác mối quan hệ đó với mục tiêu ung thư như thế nào,” Joanna Watson, tiến sĩ, giám đốc của chương trình NCI’s Division of Cancer Biology, người không tham gia vào nghiên cứu cho biết. Liệu pháp điều trị ung thư mới nhắm vào nhịp sinh học
Các nhà nghiên cứu nghiên cứu hy vọng sẽ phát triển một loại thuốc tương tự như các hợp chất nghiên cứu để điều trị cho con người và tin rằng có rất nhiều ứng dụng tiềm năng cho một liệu pháp như vậy.
“Chúng tôi đã tìm thấy một nhóm mục tiêu hoàn toàn mới, do đó, các tùy chọn là không giới hạn,” điều tra viên cao cấp của nghiên cứu Satchidananda Panda, một giáo sư tại Viện Salk cho biết.
Nhịp điệu của đồng hồ sinh học
Đồng hồ sinh học là một mạch sinh học phức tạp kiểm soát nhịp điệu hàng ngày của các chức năng như giấc ngủ, nhiệt độ cơ thể và tiêu hóa. “Đồng hồ” chính là một khu vực trong não cảm nhận các tín hiệu môi trường (chẳng hạn như ánh sáng) và truyền thông tin đến các đồng hồ thứ cấp trong các cơ quan khác.
Ngoài ra, mỗi tế bào trong cơ thể chứa đồng hồ riêng của nó kiểm soát dao động hàng ngày của nhiều chức năng tế bào. Tất cả các đồng hồ trong cơ thể thường được đồng bộ, cho phép sinh vật thích nghi với môi trường của nó và duy trì sự cân bằng sinh học. Liệu pháp điều trị ung thư mới nhắm vào nhịp sinh học
Đồng hồ sinh học điều khiển chu kỳ “bật” và “tắt” của nhiều chức năng quan trọng đối với sự phát triển ung thư. Sự gián đoạn của đồng hồ có thể khiến các chức năng này bị kẹt ở trạng thái “bật” hoặc “tắt”, tạo ra các điều kiện thích hợp cho các khối u sinh trưởng và phát triển, Panda giải thích. Các nghiên cứu của nhóm và những người khác đã chỉ ra rằng bước đầu tiên trong phát triển ung thư làm gián đoạn nhịp sinh học.
Protein REV-ERB là những thành phần chính của chiếc đồng hồ, kìm nén các chức năng sinh học mà tế bào ung thư phụ thuộc vào, chẳng hạn như sự phân chia tế bào và sự trao đổi chất của tế bào. Vì vậy, Panda và các cộng sự đã quyết định điều tra xem các hợp chất kích hoạt REV-ERBs (được gọi là chất chủ vận REV-ERB) có thể tiêu diệt tế bào ung thư hay không bằng cách ngăn chặn các chức năng mà chúng cần để tiếp tục phát triển.
Trong các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng hai chất chủ vận của REV-ERB đã giết chết các loại tế bào ung thư khác nhau (bao gồm u não, ruột kết và vú), mặc dù các tế bào có các đột biến di truyền khác nhau liên quan đến sự phát triển của ung thư. Tuy nhiên, các chất chủ vận của REV-ERB không giết chết các tế bào da hoặc não khỏe mạnh. Liệu pháp điều trị ung thư mới nhắm vào nhịp sinh học
ác kết quả này gợi ý rằng các thuốc kích hoạt REV-ERBs có khả năng được sử dụng để điều trị nhiều loại tế bào ung thư, các nhà nghiên cứu giải thích. Liệu pháp điều trị ung thư mới nhắm vào nhịp sinh học
“Điều này ban đầu làm chúng tôi bất ngờ bởi vì rất hiếm khi tìm được tính linh hoạt như vậy chỉ nhờ một loại thuốc duy nhất,” dẫn lời Gabriele Sulli, một tiến sĩ khác ở viện Salk. Nhưng khi các nhà nghiên cứu phát hiện cách mà chất chủ vận của của REV-ERBs giết chế các tế bào, nó trở nên rõ ràng hơn rằng tại sao các hợp chất này lại tác động đến nhiều loại ung thư đến vậy. Liệu pháp điều trị ung thư mới nhắm vào nhịp sinh học
Mặc dù protein REV-ERB kiểm soát một số chức năng sinh học, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng các chất chủ vận chặn hai con đường cụ thể. Một, được gọi là tự thực, là một quá trình tái chế giống như phân giải các phân tử thừa, hư hỏng và độc hại để tạo ra các chất dinh dưỡng. Con đường khác là tổng hợp lipit
Cả tổng hợp lipit và tự thực đều cung cấp các khối cấu trúc để tạo ra các tế bào mới. Tế bào khỏe mạnh chỉ đòi hỏi mức độ thấp của những con đường này, nhưng tế bào ung thư dựa vào chúng rất nhiều vì chúng liên tục phân chia. Liệu pháp điều trị ung thư mới nhắm vào nhịp sinh học
“Vì vậy, nó có ý nghĩa rằng tác dụng của thuốc là không liên quan đến các loại ung thư và cơ chế đó là động cơ để tăng sinh tế bào liên tục,” Panda nói. Liệu pháp điều trị ung thư mới nhắm vào nhịp sinh học
Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng, ở chuột, một trong hai chất chủ vận REV-ERB được sử dụng trong nghiên cứu này có thể vượt qua hàng rào máu-não, một ranh giới thường ngăn cản các loại thuốc đến não. Ngoài ra, khi Tiến sĩ Sulli và các cộng sự phân tích dữ liệu từ cổng dữ liệu REMBRANDT (Repository of Molecular Brain Neoplasia Data) của NCI, họ nhận thấy rằng, trong số những người bị một dạng ung thư não gọi là u nguyên bào đệm, những bệnh nhân có mức REV-ERB cao hơn thì sống được lâu hơn những bệnh nhân khác.
Nhờ những phát hiện này, các nhà nghiên cứu đã chọn thử nghiệm phương pháp tiếp cận của họ trong hai mô hình chuột của ung thư não. Điều trị bằng thuốc chủ vận giảm quá trình tự thực, các tế bào u nguyên bào thần kinh bị chết, giảm sự phát triển khối u và kéo dài thời gian sống hơn so với hợp chất đối chứng.
Quan trọng hơn, các nhà nghiên cứu không quan sát thấy bất kỳ dấu hiệu nào của các tác dụng phụ độc hại ở chuột được điều trị bằng chất chủ vận. Liệu pháp điều trị ung thư mới nhắm vào nhịp sinh học
Mối nguy từ các tế bào già
Tiến sĩ Sulli và các cộng sự của ông cũng tự hỏi liệu các chất chủ vận của REV-ERB có thể giết chết các tế bào khác phụ thuộc vào tự thực và gây gián đoạn nhịp sinh học hay không. Các tế bào già – ngừng phát triển để ngăn ngừa sự hình thành ung thư – là phù hợp để trả lời câu hỏi.
Mặc dù các tế bào già không còn phân chia, chúng vẫn hoạt động theo những cách khác có thể gây hại. Ví dụ, chúng có thể tiết ra các yếu tố thúc đẩy sự phát triển của các khối u hiện có và thay đổi vi môi trường khối u. Nghiên cứu gần đây cũng chỉ ra rằng các tế bào già có thể gây ra hoặc làm trầm trọng thêm các tác dụng phụ liên quan đến hóa trị và có thể góp phần tái phát ung thư. Do đó, đã có sự quan tâm lớn trong việc phát triển các phương pháp điều trị loại bỏ hoặc dung hòa tế bào già. Liệu pháp điều trị ung thư mới nhắm vào nhịp sinh học
Các nhà nghiên cứu tập trung vào các tế bào già hóa hình thành do đột biến gây ung thư ở một gen ung thư. Trong các thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã thấy các chất chủ vận giết chết các tế bào già có khả năng kích hoạt gen ung thư nhưng không tiêu diệt các tế bào không phân chia khác. Việc điều trị cũng giảm tự thực và giết chết tế bào da lão hóa trong u lành tính trên chuột. Liệu pháp điều trị ung thư mới nhắm vào nhịp sinh học
Cần nhiều nghiên cứu hơn nữa để xác định hiệu quả của các chất chủ vận của REV-ERB như một cách để tiêu diệt các tế bào già, các nhà nghiên cứu viết. Liệu pháp điều trị ung thư mới nhắm vào nhịp sinh học
Truyền cảm hứng cho nhiều nghiên cứu về nhịp sinh học và ung thư
Nhìn chung, Giáo sư, Tiến sĩ Panda nói, “chúng tôi hy vọng rằng nghiên cứu của chúng tôi là một chất xúc tác cho cộng đồng khoa học để có cái nhìn mới về sự tương tác giữa nhịp sinh học và sinh học tế bào ung thư”.
Các nhà khoa học đang phát triển các loại thuốc kích hoạt hoặc kìm hãm các thành phần của đồng hồ sinh học khác, và có thể kết hợp các loại thuốc tác động đồng hồ khác nhau hoặc kết hợp các loại thuốc tác động vào đồng hồ sinh học với các loại liệu pháp khác có thể làm tăng tác dụng chống ung thư. Nhưng, hiện tại, có nhiều câu hỏi hơn là câu trả lời. Liệu pháp điều trị ung thư mới nhắm vào nhịp sinh học
“Có những khoảng trống kiến thức lớn vẫn còn đó trong sự hiểu biết của chúng ta về mối quan hệ giữa đồng hồ sinh học và ung thư ở tất cả các giai đoạn,” Tiến sĩ Watson nói.
Để khuyến khích các nghiên cứu như vậy, cô tiếp tục, NCI đang hỗ trợ nghiên cứu về hậu quả của sự gián đoạn nhịp sinh học trên tất cả các giai đoạn phát triển ung thư và kết quả điều trị.
Theo NIH
iceberg (dịch)
tapchisinhhoc.com
No Responses