Ung thư: Sử dụng sự trao đổi chất của tế bào để chống lại các khối u cứng đầu
Theo nghiên cứu mới từ Đại học Cincinnati ở Ohio, hiểu rõ hơn về sự trao đổi chất trong các tế bào khối u tránh được thuốc có thể cải thiện phương pháp điều trị ung thư.
Một số khối u khó điều trị vì lúc đầu chúng đáp ứng với thuốc điều trị ung thư, một số tế bào có thể sống sót và tạo ra các khối u mới.
Các tế bào sống sót thực hiện điều này bằng cách tăng cường quá trình “tự ăn”, qua đó chúng loại bỏ chất thải, loại bỏ các thành phần bị lỗi và mầm bệnh, đồng thời tái chế các khối xây dựng phân tử thiết yếu.
Quá trình này, được gọi là autophagy, đưa chất thải đến các ngăn tế bào được gọi là lysosome. Chúng chứa các loại enzym khác nhau để tiêu hóa và phân hủy các vật liệu khác nhau.
Autophagy cũng là một cơ chế tồn tại, hoạt động khi chất dinh dưỡng khan hiếm và lại tắt khi chất dinh dưỡng dồi dào.
Trưởng nhóm nghiên cứu Carol Mercer, phó giáo sư tại Khoa Huyết học và Ung thư tại Đại học Cincinnati ở Ohio, cho biết: “Chúng tôi nhận thấy rằng sự trao đổi chất của tế bào ảnh hưởng đáng kể đến khả năng bắt đầu autophagy.
Cô ấy và các đồng nghiệp của mình báo cáo những phát hiện của họ - trong đó tiết lộ "quy chế năng động và trao đổi chất của autophagy" - trong một bài báo hiện đã được xuất bản trên tạp chí Báo cáo di động.
Kiểm soát autophagy
Hai loại tự động kiểm soát enzym trong tế bào: một là protein kinase hoạt hóa AMP (AMPK), và loại kia là mục tiêu rapamycin (mTOR) của động vật có vú.
Điều trị một số bệnh ung thư đã sử dụng các loại thuốc kích hoạt AMPK hoặc mTOR mục tiêu và chúng cũng đang được nghiên cứu để sử dụng trong các phương pháp điều trị ung thư khác.
Vì những lý do này, Mercer giải thích, “điều quan trọng là phải hiểu cách chúng ảnh hưởng đến con đường tồn tại của tế bào khối u này.”
Mỗi tế bào đều chứa các cơ quan năng lượng nhỏ gọi là ty thể tạo ra năng lượng cho các tế bào. Sản xuất năng lượng trong ti thể xảy ra trong nhiều giai đoạn, mỗi giai đoạn liên quan đến một phức hợp protein. Giai đoạn đầu tiên sử dụng một phức hợp gọi là ti thể I.
Những người thiếu phức tạp I có thể phát triển một số vấn đề sức khỏe, bao gồm một số vấn đề ảnh hưởng đến tim, gan, não và thần kinh.
Mercer và các đồng nghiệp của cô ấy đã chứng minh rằng phức hợp ty thể I cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc kích hoạt và làm tăng quá trình tự thực và điều chỉnh thời gian của nó.
Ngăn chặn và thúc đẩy autophagy
Các nhà khoa học phát hiện ra rằng các lỗi di truyền trong phức hợp ty thể I đã ngăn cản quá trình tự thực hiện do các chất ức chế mTOR kích hoạt. Họ cũng cho thấy hai loại thuốc trị đái tháo đường - phenformin và metformin - có tác dụng tương tự như thế nào.
Ngược lại, có thể làm tăng autophagy bằng cách sử dụng các phương pháp "làm tăng sự trao đổi chất của ty thể", các tác giả lưu ý.
Nhìn chung, nghiên cứu cho thấy những hiểu biết mới về vai trò động lực của chuyển hóa tế bào trong quá trình tự động và gợi ý, theo Mercer, “các chiến lược điều trị mới cho bệnh ung thư, thoái hóa thần kinh và ty thể.”
Hầu hết các công việc để khám phá sự trao đổi chất ảnh hưởng như thế nào đến autophagy và cách sử dụng nó để tăng hoặc giảm quá trình được thực hiện bằng cách sử dụng các tế bào được nuôi cấy.
Nó được xây dựng dựa trên công trình trước đó của một thành viên trong nhóm, người đã phát hiện ra rằng mặc dù ức chế mTOR có thể điều trị ung thư gan, nhưng nó cũng làm tăng khả năng tự thực thi.
“Dữ liệu của chúng tôi chứng minh tầm quan trọng của quá trình trao đổi chất trong việc điều chỉnh autophagy, nâng cao hiểu biết của chúng tôi về các loại thuốc có liên quan lâm sàng quan trọng đối với bệnh ung thư và đề xuất các chiến lược mới để tăng hoặc ức chế autophagy.”
Carol Mercer
