Giờ đây chúng ta có thể điều trị bệnh bạch cầu an toàn hơn với một loại thuốc mới

Một loại hóa trị mới mạnh hơn và ít có hại hơn.
Giờ đây chúng ta có thể điều trị bệnh bạch cầu an toàn hơn với một loại thuốc mới
Tế bào bạch cầu dòng tủy mãn tính.

Theo thông cáo báo chí, các nhà nghiên cứu từ Đại học California, Santa Barbara, Đại học California, San Francisco và Đại học Y Baylor đã phát hiện ra hai phân tử mạnh hơn và ít độc hơn so với các phương pháp điều trị bệnh bạch cầu thông thường. Các phương pháp điều trị truyền thống có thể dẫn đến các tác dụng phụ không mong muốn cho cả bệnh nhân và ung thư của họ.

Hai phân tử, vốn đã được phê duyệt để điều trị các bệnh khác, hoạt động khác với các phương pháp điều trị ung thư ngày nay và có thể là cơ sở cho một loại thuốc hoàn toàn mới.
“Nghiên cứu của chúng tôi về một loại enzyme bị đột biến ở bệnh nhân ung thư bạch cầu đã dẫn đến việc khám phá ra một phương pháp hoàn toàn mới để điều chỉnh loại enzyme này, cũng như các phân tử mới hiệu quả hơn và ít độc hại hơn đối với các tế bào của con người”, Norbert Reich, một chuyên gia. giáo sư tại Đại học California, Santa Barbara, và là tác giả tương ứng của nghiên cứu.

Epigenome của tế bào

Epigenome của tế bào được sao chép và duy trì bởi một enzym gọi là DNMT1. Ví dụ, enzym này đảm bảo rằng một tế bào gan đang phân chia tạo ra hai tế bào gan chứ không phải là một tế bào não.

Tuy nhiên, một số tế bào cần phải trải qua quá trình biệt hóa để trở thành loại tế bào mới. Ví dụ, tế bào gốc tủy xương có thể phát triển tất cả các loại tế bào máu khác nhau nhưng không có khả năng tự sao chép. DNMT3A, một enzyme khác, quản lý điều này.

Đây không phải là vấn đề cho đến khi rối loạn chức năng DNMT3A dẫn đến việc sản xuất các tế bào máu bất thường từ tủy xương. Đây là một yếu tố nổi bật trong sự phát triển của một số loại bệnh bạch cầu cũng như các bệnh ung thư khác.

Hầu hết các loại thuốc điều trị ung thư đều nhằm mục đích tấn công các tế bào ung thư trong khi chỉ để lại các tế bào khỏe mạnh. Nhưng đây là một quá trình khá thách thức; do đó, hầu hết đều có tác dụng phụ nghiêm trọng.

Các loại thuốc điều trị bệnh bạch cầu hiện tại, chẳng hạn như Decitabine, liên kết với DNMT3A theo cách vô hiệu hóa nó. Vì vậy, chúng làm chậm sự tiến triển của bệnh bằng cách cản trở vị trí hoạt động của enzym, ngăn nó tiếp tục hoạt động.

Thật không may, vị trí hoạt động của DNMT3A hầu như giống với vị trí của DNMT1, do đó, thuốc ngăn chặn sự điều hòa biểu sinh trong 30 đến 40 nghìn tỷ tế bào của bệnh nhân. Điều này dẫn đến độc tính vượt ngoài mục tiêu - một trong những điểm nghẽn lớn nhất của ngành công nghiệp dược phẩm.
Làm tắc nghẽn vị trí hoạt động của một protein là một cách để đưa nó vào trạng thái ngoại tuyến. Do đó, địa điểm hoạt động thường được các nhà thiết kế thuốc xem xét đầu tiên khi tạo ra các loại thuốc mới, Reich giải thích. Để tránh các hiệu ứng ngoài mục tiêu, ông đã chọn xem xét các chất có thể liên kết với những nơi khác cách đây khoảng 8 năm.

Hai loại thuốc không liên kết với vị trí hoạt động của protein

Trong quá trình điều tra, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng, không giống như các enzym liên quan đến biểu sinh khác, DNMT3A luôn hình thành các phức hợp, với chính nó hoặc với các protein đối tác và những phức hợp này có thể liên quan đến hơn 60 đối tác khác nhau.

Các nhà nghiên cứu đã làm việc để xác định các loại thuốc có thể can thiệp vào sự hình thành các phức hợp DNMT3A phát triển trong các tế bào ung thư. Họ có được một thư viện hóa học chứa 1.500 loại thuốc đã được nghiên cứu trước đó và phát hiện ra hai loại thuốc làm gián đoạn sự tương tác của DNMT3A với các protein đối tác (chất ức chế protein-protein, hoặc PPI).

Hơn nữa, hai loại thuốc này không liên kết với vị trí hoạt động của một protein. Do đó, chúng không ảnh hưởng đến DNMT1 đang hoạt động trong tất cả các tế bào khác của cơ thể. “Sự chọn lọc này chính là điều mà tôi hy vọng sẽ khám phá ra với các sinh viên trong dự án này,” Reich nói.

Những loại thuốc này không chỉ đơn thuần là một bước đột phá tiềm năng trong điều trị bệnh bạch cầu. Chúng là một loại thuốc hoàn toàn mới: thuốc ức chế protein-protein không nhắm vào vị trí hoạt động của một enzym.

Tác giả chính Jonathan Sandoval từ Đại học California, San Francisco, một nghiên cứu sinh tiến sĩ tại phòng thí nghiệm của Reich, cho biết: “Việc phát triển các phân tử nhỏ làm gián đoạn tương tác protein-protein đã được chứng minh là đầy thách thức. “Đây là những chất ức chế DNMT3A được báo cáo đầu tiên phá vỡ tương tác protein-protein.”
Tuy nhiên, vẫn còn nhiều điều cần tìm hiểu về chiến lược mới lạ này. Các nhà nghiên cứu đang tìm hiểu cách thức DNMT3A phức hợp trong các tế bào tủy xương khỏe mạnh bị tác động bởi các chất ức chế protein-protein. Ngoài ra còn có nhiều thông tin khác để tìm hiểu về tác dụng lâu dài của thuốc. Các chất này có thể không làm thay đổi các đột biến cơ bản gây ra ung thư vì chúng tác động trực tiếp lên các enzym.

Phạm Tuấn
Theo Interesting engineering
CÙNG CHUYÊN MỤC
ĐỌC THÊM