Sử dụng mùi tây và thì là trong điều chế thuốc điều trị ung thư

Ta đã biết các tế bào ung thư phân chia nhanh và liên tục hơn so với các tế bào bình thường. Do đó, lợi dụng điều này, hầu hết các phác đồ hóa trị dành cho ung thư hiện nay đều dựa trên cơ sở sử dụng các chất chống phân bào, nhắm đích tới các tế bào có tốc độ phân chia nhanh như tế bào ung thư, nhằm ức chế sự sinh trưởng của các tế bào này bằng cách phá vỡ quá trình phân chia tế bào. Vốn có khả năng phân chia và phát triển mạnh mẽ, tế bào ung thư vì thế nhạy cảm hơn đối với sự tác động của các chất chống phân bào. Từ trước đến nay, các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào phương pháp tổng hợp Glaziovianin A (GVA), một chất chống phân bào tiềm năng thường được phân tách từ lá của một loại cây nguồn gốc từ Brazil có tên là Ateleia glazioviana. Tuy nhiên, quá trình tổng hợp GVA đã từng được miêu tả là mất khá nhiều thời gian, đòi hỏi tiền chất và chất xúc tác đắt tiền.

Gần đây, một nhóm các nhà khoa học từ Moscow, Institute of Physics and Technology (MIPT), N.D. Zelinsky Institutes of Organic Chemistry, Developmental Biology và Cell Biophysics đã đề xuất một phương pháp mới giúp tổng hợp GVA hiệu quả hơn bằng việc tách chiết các hợp chất từ hạt rau mùi tây và thì là. Quá trình bao gồm sáu giai đoạn (các quá trình thông thường bao gồm chín giai đoạn) đã cho phép tổng hợp hiệu quả hợp chất này. Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Journal of Natural Products.

Tổng hợp Glaziovianin A từ hạt mùi tây và thì là

GVA là chất có khả năng ức chế chu trình tế bào do làm gián đoạn chu trình tại pha M. Như đã biết, quá trình phân bào đòi hỏi sự tổng hợp các vi ống từ các monomer là protein tubulin. Để ức chế hoạt động tổng hợp vi ống, GVA và các dẫn xuất sẽ gắn vào các phân tử tubulin, kéo dài khoảng thời gian trùng hợp tubulin để tạo thành vi ống, dẫn đến gián đoạn chu trình tế bào. Vi ống bị ức chế tổng hợp còn ảnh hưởng đến sự vận chuyển các endosome chứa tín hiệu sinh trưởng tế bào ngoại bào (epidermal growth factor - EGF). Thêm vào đó, GVA còn kéo dài thời gian hoạt hoá thụ thể EGFR, từ đó kích thích tế bào đi vào chu trình tự chết phụ thuộc vào tín hiệu EGF trong tế bào.

GVA gây rối loạn hoạt động của vi ống ảnh hưởng đến quá trình phân bào (trên) và vận chuyển endosome (dưới)

(Nguồn: http://pubs.acs.org)

Tiến sĩ Alexander Kiselev, từ MIPT cho biết: “Nhóm nghiên cứu đã phát triển một phương pháp đơn giản hơn nhằm mục đích sản xuất GVA và các cấu trúc tương tự có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư bằng nguyên liệu tiềm năng từ thiên nhiên. Đồng thời, nghiên cứu đánh giá hoạt tính của các hóa chất này sẽ được thử nghiệm và quan sát trong điều kiện in vivo sử dụng phôi nhím biển. Kết quả từ những thử nghiệm này cho thấy trong số các chất nghiên cứu có một vài ứng cử viên tiềm năng có khả năng hoạt động một cách có chọn lọc lên hoạt động của tubulin. Từ đây, hoạt động kháng khối u của các chất này tiếp tục được kiểm tra thông qua hai thử nghiệm độc lập sử dụng phôi nhím biển và tế bào ung thư người.

GVA có thể được tổng hợp đơn giản hơn bằng quy trình gồm 6 giai đoạn với tiền chất được tách chiết từ hạt mùi tây và thì là

(Nguồn: http://sciencenewsjournal.com)

Phôi của các loài nhím biển được sử dụng trong nghiên cứu nhằm bắt chước quá trình phân chia của tế bào ung thư phụ thuộc vào hoạt động của tubulin. Nhóm nghiên cứu đã thêm các cơ chất thử nghiệm vào môi trường nuôi cấy lỏng chứa phôi và xác định nồng độ mà tại đó tốc độ phân chia tế bào bị thay đổi và khi hoàn toàn dừng lại. Bằng việc sử dụng phôi, nhóm nghiên cứu cũng xác định được một vài thông số quan trọng cần thiết cho một chất chống ung thư, bao gồm tác động chống phân bào hiệu quả, khả năng hòa tan, độc tính tổng thể và tính thấm qua màng sinh học.

Ngoài ra, để khẳng định thêm tác động ức chế khối u của các phân tử tiềm năng, các chất này cũng được nghiên cứu độc lập trên một vài tế bào ung thư người, ví dụ, ung thư phổi, ung thư tuyến tiền liệt, ung thư vú, ung thư ruột kết và ung thư buồng trứng. Các thí nghiệm cho thấy cơ chất thử nghiệm hoạt động hiệu quả trong việc hạn chế sự phát triển của các tế bào ung thư ác tính và không gây độc cho các tế bào máu khỏe mạnh (được sử dụng như đối chứng). Mối quan hệ cụ thể giữa cấu trúc - hoạt động của các chất sử dụng được nghiên cứu trong hai hệ thống thử nghiệm cho thấy GVA là chất ức chế hoạt động tubulin tốt nhất. Đáng chú ý hơn là các hợp chất này có thể sử dụng lên đến nồng độ 10 nM mà không gây độc đến các tế bào máu đơn nhân của người. Với nghiên cứu này, GVA có tiềm năng được sử dụng rộng rãi trong tương lai, giúp đưa ra các phác đồ hóa trị phù hợp trong chữa trị cũng như giảm thiểu tối đa các tác dụng phụ của quá trình hóa trị đến sức khỏe của các bệnh nhân ung thư.