DMCA.com Protection Status

Một loại protein mới (ProAgio) gây ra sự tự phân hủy của các tế bào ung thư  quan tâm

Được đăng bởi: Ẩn danh

Cập nhật lúc 20:24 ngày 29/12/2017

Nội dung chính: Các nhà nghiên cứu từ trường ĐH Georgia State đã phát triển một loại protein mới có khả năng tiêu diệt các tế bào liên quan đến ung thư. Mặc dù là một liệu pháp điều trị lâu dài, nhưng một ngày nào đó nó có thể góp phần cải tiến những phương pháp điều trị hiện nay. Trong nghiên cứu này, họ đã sử dụng một phương pháp thiết kế hợp lý để phát triển một loại protein trị liệu mới, được gọi là ProAgio, gắn với Integrin αvβ3 ở bên ngoài vị trí gắn phối tử (ligand-binding site). Nghiên cứu cho thấy ProAgio gây ra quá trình apoptosis (sự chết theo chương trình của tế bào) ở các tế bào có sự biểu hiện của integrin αvβ3 thông qua sự hoạt hóa và gắn bổ sung enzyme Caspase 8 vào domain tế bào chất của integrin αvβ3. ProAgio có hoạt tính chống tạo mạch máu mới và ức chế mạnh sự phát triển của các khối u cấy ghép (xenograft)**.

**Xenograft: ghép ngoai lai/ ghép dị lai. Khối u xenograft là khối u được tạo ra từ những dòng tế bào ung thư của con người cấy ghép vào cơ thể động vật (thường là chuột). Mô hình khối u xenograft ung thư ở người đóng một vai trò quan trọng trong sàng lọc và đánh giá các loại thuốc chống ung thư mới.

ProAgio – tiền thân của cái chết

Nguồn: National Institute of Health

Các nhà nghiên cứu từ trường ĐH Georgia State đã thiết kế được một protein mới nhắm đến một nhóm các thụ thể trên bề mặt tế bào có liên quan tới nhiều loại bệnh khác nhau. Protein mới này có tiềm năng phát triển thành thuốc điều trị nhiều loại bệnh khác nhau - đáng chú ý nhất trong số đó chính là ung thư.

Tuy nhiên, từ nghiên cứu đến phát triển liệu pháp mới vẫn luôn có một khoảng cách dài. Quá trình phê chuẩn của FDA (cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ) thường kéo dài cả thập niên, chưa kể đến tất cả các thử nghiệm lâm sàng - nội dung bắt buộc trước khi đệ trình lên FDA. Mặc dù vậy, thông tin này vẫn giúp tăng cường hiểu biết của chúng ta về ung thư.

Protein mới được thiết kế, được gọi là ProAgio – được tạo ra từ một loại protein của người – có khả năng gây ra cái chết của các tế bào khác thông qua quá trình apoptosis. Đây là một chức năng vẫn được sử dụng trong các liệu pháp điều trị tương tự khác. Protein ProAgio chỉ nhắm đến một thụ thể bề mặt tế bào được gọi là Integrin αVβ3. Integrin αVβ3 là một thụ thể xuyên màng (transmembrane receptor) và sự biểu hiện bất thường của nó trong cơ thể được cho là có liên quan tới sự phát triển và tiến triến của một số loại bệnh.

Các nhà nghiên cứu đã nhận thấy tiềm năng của ProAgio trong việc điều trị ung thư. Mặc dù, integrinαVβ3 vốn được biểu hiện trong cơ thể thông qua các tế bào của các mạch máu mới, các đại thực bào (macrophages) và các tế bào xương. Ngoài ra, các nghiên cứu đã cho thấy rằng integrin αVβ3 được biểu hiện nhiều trong các tế bào ung thư di căn. Các phương pháp trước đây hoạt động dựa trên sự gắn ProAgio vào trung tâm hoạt động của integrinαVβ3, nhưng các phương pháp này đều được chứng minh là không có hiệu quả.

Do đó, để cải tiến các phương pháp điều trị cũ, các nhà nghiên cứu đã thiết kế  một protein mới (ProAgio) để gắn vào integrin αVβ3 tại một vị trí khác, ở ngoài vị trí gắn phối tử (ligand-binding site). Ngay khi protein ProAgio gắn vào, nó sẽ hoạt hóa apoptosis, tiêu diệt tế bào bệnh và làm mất khả năng tiến triển của bệnh.

Sự tương tác giữa Integrin αVβ3 và ProAgio (Turaga et al, 2016, Research Square - researchsquare.com).

Kết quả thử nghiệm và ý nghĩa

Nhóm tác giả đã khảo sát sự tương tác giữa ProAgio và integrin αVβ3. Kết quả cho thấy rằng ProAgio liên kết với integrin αVβ3 rất chặt chẽ, cho phép loại protein mới thiết kế này hoạt hóa apoptosis thông qua sự giải phóng enzyme Caspase 8- một loại enzyme đóng vai trò thiết yếu trong sự chết theo chương trình của tế bào- đến vùng tế bào chất xung quanh integrin αVβ3. Các thử nghiệm này đã chứng minh tính hiệu quả của protein trị liệu ProAgio trong việc kích hoạt sự chết của tế bào so với các phương pháp điều trị tương tự khác.

Các thử nghiệm khác cũng cho thấy ProAgio có khả năng ức chế sự phát triển của các khối u trong chuột. Sau khi phân tích các mẫu mô lấy từ chuột, người ta phát hiện ra rằng các protein ProAgio có khả năng ngăn cản các mạch máu trong khối u phát triển mà không làm ảnh hưởng đến những mạch máu bình thường xung quanh khối u, có nghĩa là ProAgio ức chế hiệu quả sự phát triển của khối u và làm giảm các mạch máu của khối u. Hơn nữa, các thử nghiệm cũng phản ánh rằngProAgio không gây độc đối với các mô, các cơ quan bình thường của chuột.

Nhóm nhiên cứu Turaga và cộng sự đã thành công trong việc thiết kế một protein mục tiêu, gắn vào integrin αVβ3 tại một vị trí mới và các thử nghiệm in vitro và in vivo đã chứng minh tính hiệu quả của protein ProAgio. Nó không gây độc hại cho các mạch máu bình thường và các mô hay các cơ quan khác, đồng thời là một ứng viên đầy tiềm năng cho việc điều trị lâm sàng trong tương lai.

Tài liệu tham khảo:

1. Adeel Shaffi, “New Kind of Protein Causes Cancer Cells to Self-Destruct”, Futurism, June 7, 2016.

2. Ravi Chakra Turaga, Lu Yin, Jenny J. Yang, Hsiauwei Lee, Ivaylo Ivanov, Chunli Yan, Hua Yang, Hans E. Grossniklaus, Siming Wang, Cheng Ma, Li Sun & Zhi-Ren Liu, “Rational design of a protein that binds integrin αvβ3 outside the ligand binding site”, Nature Communications, 7: 11675, May 31, 2016, doi: 10,1038 / ncomms11675.

Lược dịch và tổng hợp Nguyễn Thị Hương