Oops! It appears that you have disabled your Javascript. In order for you to see this page as it is meant to appear, we ask that you please re-enable your Javascript!

Thiết kế peptide chống lại nhiều loại ung thư

Thiết kế peptide chống lại nhiều loại ung thư, liệu pháp ung thư, điều trị ung thư

Thiết kế peptide chống lại nhiều loại ung thư

Các nhà khoa học tại MIT đã thiết kế một peptide mới có thể phá hủy một protein mấu chốt  mà nhiều loại ung thư, bao gồm một số dạng ung thư bạch huyết, ung thư máu hay ung thư vú, cần để tồn tại. Thiết kế peptide chống lại nhiều loại ung thư

Peptide mới nhắm vào một protein được gọi là Mcl-1, phân tử giúp các tế bào ung thư tránh được hiện tượng tế bào tự chết – thường gây bởi sự hư hại DNA. Bằng cách ngăn chặn Mcl-1, peptide này có thể bắt các tế bào ung thư trải qua sự chết theo lộ trình.  Thiết kế peptide chống lại nhiều loại ung thư

“Một số tế bào ung thư cực kỳ phụ thuộc vào Mcl-1, là sợi dây bảo vệ cuối cùng giúp giữ tế bào không bị chết. Đây là một đích rất hấp dẫn,” theo Amy Keating, một giáo sư sinh học tại MIT và là một trong các tác giả cao cấp của nghiên cứu.  Thiết kế peptide chống lại nhiều loại ung thư

Peptides, hay các mảnh protein nhỏ, thường quá là không ổn định để dùng như là thuốc, nhưng trong nghiên cứu này, các nhà khoa học cũng đã phát triển một cách để làm ổn định các phân tử này và giúp chúng nhắm tới các tế bào đích.  Thiết kế peptide chống lại nhiều loại ung thư

Một đích đầy hứa hẹn

Mcl-1 thuộc về một họ 5 protein thể hiện những vai trò trong việc kiểm soát chết tế bào theo chu trình, hay apoptosis. Một protein trong đó đã được phát hiện là kích hoạt quá mức trong các loại tế bào ung thư khác nhau. Các protein này hình thành cái được gọi là “sự chặn đứng apoptosis”, nghĩa là các tế bào không thể trải qua sự chết theo chương trình, kể cả khi chúng gặp phải hư hại DNA, vốn phải khiến kích hoạt sự chết tế bào. Điều này cho phép các tế bào ung thư tồn tại và tăng trưởng mà không bị kiểm soát, và có vẻ là một con đường quan trọng mà các tế bào trở nên kháng lại các thuốc hóa trị.  Thiết kế peptide chống lại nhiều loại ung thư

“Các tế bào ung thư có nhiều chiến lược để tồn tại được, và Mcl-1 là một nhân tố quan tọng cho nhiều dạng u bạch huyết hay bạch cầu dòng tủy cấp tính cũng như một số loại khối u rắn như ở ung thư vú. Sự biểu hiện của Mcl-1 được điều hòa tăng trong nhiều loại ung thư, và được quan sát thấy được điều hòa tăng như là một nhân tố kháng lại hóa trị,” Keating cho biết.  Thiết kế peptide chống lại nhiều loại ung thư

Nhiều công ty dược đang cố gắng phát triển các thuốc nhắm vào Mcl-1, nhưng điều này vẫn thật khó khăn bởi vì sự tương tác giữa Mcl-1 và các protein đích của nó diễn ra trên một đoạn dài 20 đến 25 amino acids, như vậy là khó để ngăn chặn bằng các phân tử nhỏ điển hình vẫn được dùng làm thuốc.

Các thuốc peptide, nói cách khác, có thể được thiết kể để bám chặt vào Mcl-1, ngăn cản nó tương tác với các protein đối tác tự nhiên của nó trong tế bào. Phòng thí nghiệm của Keating đã dành nhiều năm để thiết kế các peptides có thể bám vào một phần của Mcl-1 có liên quan đến sự tương tác – chứ không bám vào các protein khác trong họ protein.  Thiết kế peptide chống lại nhiều loại ung thư

Ngay khi tìm được một số ứng viên tiềm năng, họ lại gặp phải một rào cản khác, đó là khó khăn để đưa các peptides vào trong tế bào.  Thiết kế peptide chống lại nhiều loại ung thư

“Chúng tôi đã phát hiện ra những cách để phát triển các peptide bám chọn lọc, và chúng tôi rất thành công trong việc này, nhưng sau đó chúng tôi đối diện với vấn đề là các peptide ngắn 23 gốc amino acid của chúng tôi cơ bản không thể là các ứng viên cho liệu pháp tiềm năng được bởi chúng không thể đi vào tế bào,” Keating băn khoăn.

Để nỗ lực vượt qua điều này, nhóm của bà đã hợp tác với phòng thí nghiệm của Walensky – giáo sư Nhi khoa tại trường Y Harvard đồng thời là nhà vật lý tại Viện ung thư Dana-Farber, đồng tác giả của nghiên cứu – đã chỉ trước đó rằng “ghim” các peptide nhỏ này có thể khiến chúng ổn định hơn và giúp chúng đi vào tế bào. Các ghim, được tạo nên từ hydrocarbons hình thành các liên kết chéo trong peptide, có thể khiến các protein mềm dẻo một cách bình thường để nỗ lực có được một cấu trúc xoắn ổn định hơn.  Thiết kế peptide chống lại nhiều loại ung thư

Keating và các đồng nghiệm đã tạo ra khoảng 40 pepide khóa Mcl-1, với các ghim ở các vị trí khác nhau. Bằng cách kiểm tra tất cả các peptide này, họ đã xác định một vị trí trên peptide, nơi mà khi đặt một ghim vào không chỉ cải thiện tính bền của phân tử và cho nó đi vào tế bào, mà còn khiến nó bám vào Mcl-1 thậm chí còn chặt hơn.

“Mục đích ban đầu của chiếc ghim là để đưa peptide vào tế bào, nhưng nó lại thành là cũng làm tăng khả năng bám và tăng cả tính đặc hiệu,” Keating nói. “Chúng tôi không hề kỳ vọng điều này từ trước đó.”

Tiêu diệt các tế bào ung thư

Các nhà nghiên cứu đã kiểm tra hai chất ức chế Mcl-1 mạnh nhất trong các tế bào ung thư có sự tồn tại phụ thuộc vào Mcl-1. Họ thấy rằng các phân tử ức chế có khả năng giết các tế bào ung thư này mà không cần thêm bất cứ thuốc nào. Họ còn thấy rằng chất ức chế Mcl-1 rất có tính chọn lọc và không giết những tế bào nào chỉ phụ thuộc vào các thành viên khác trong họ protein này.  Thiết kế peptide chống lại nhiều loại ung thư

Keating nói rằng nhiều xét nghiệm hơn nữa cần để xác định các thuốc hiệu quả như thế nào trong việc chiến đấu với các loại ung thư, liệu các thuốc có hiệu quả nhất khi kết hợp với các thuốc khác, và liệu nó có nên được dùng như là thuốc dòng đầu tiên (điều trị ban đầu) hay là khi ung thư đã bắt đầu kháng các thuốc khác.

“Mục đích của chúng tôi đã là mới chỉ đủ là bảo vệ cơ sở để mọi người chấp nhận rằng các peptide được ghim có thể đi vào tế bào và hoạt động trên các đích quan trọng. Câu hỏi bây giờ là liệu có bất cứ nghiên cứu trên động vật nào mà với peptide của chúng tôi có thể cung cấp sự đánh giá sâu hơn,” bà nói.

Joshua Kritzer, một phó giáo sư hóa học tại Đại học Tufts, nói rằng nghiên cứu này cung cấp bằng chứng rằng cách tiếp cận bằng peptide được ghim kẹp là đáng theo đổi và có thể đi đến các thuốc mới can thiệp vào những tương tác protein đặc hiệu.”  Thiết kế peptide chống lại nhiều loại ung thư

“Có nhiều nhà sih học và hóa sinh học đang nghiên cứu về các tương tác quan trọng của protein, với lời biện luận rằng chúng ta càng hiểu về nó, chúng ta càng có khả năng phát triển các thuốc ức chế nó. Nghiên cứu này giờ đây chỉ ra một sợi dây nối trực tiếp từ hiểu biết về mặt hóa sinh và lý sinh của các tương tác protein đến một phân tử ức chế,” Kritzer nhận xét.  Thiết kế peptide chống lại nhiều loại ung thư

Phòng thí nghiệm của Keating cũng đang thiết kế các peptide có thể can thiệp vào các họ hàng của Mcl-1, bao gồm Bfl-1, protein ít được nghiên cứu hơn các thành viên khác trong họ nhưng cũng liên quan đến sự ức chế apoptosis.

Nguồn tham khảo: http://news.mit.edu

Đọc thêm: Liệu pháp miễn dịch chữa ung thư không dùng tế bào miễn dịch

Đồng hồ sinh học và nguy cơ ung thư 

Iceberg (dịch)

www.tapchisinhhoc.com

 

Thiết kế peptide chống lại nhiều loại ung thư
Đánh giá bài viết

Leave a Reply