Làm thế nào việc tiêu diệt một chất thúc đẩy khối u có thể dẫn đến các phương pháp điều trị ung thư mới
Các nhà khoa học đã phá vỡ một cơ chế tế bào thúc đẩy sự hình thành khối u ở hầu hết các loại ung thư. Phát hiện này có thể dẫn đến các liệu pháp điều trị mới rất cần thiết cho bệnh ung thư, bao gồm cả ung thư vú thể ba âm tính khó điều trị.
Khám phá liên quan đến hoạt động phân tử của protein p53 ức chế khối u. Protein này nằm bên trong nhân tế bào và bảo vệ DNA của tế bào khỏi căng thẳng. Nó đã có được biệt danh "người giám hộ của bộ gen" vì lý do này.
Tuy nhiên, các dạng đột biến của p53, thường gặp trong ung thư, hoạt động khác với p53 thông thường. Thay vì bảo vệ tế bào, chúng có thể tiếp nhận các đặc tính gây ung thư hoặc thúc đẩy khối u và trở thành động lực tích cực của ung thư.
Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng đột biến p53 ổn định hơn so với các đột biến không thay đổi của chúng và có thể tích lũy cho đến khi chúng làm lu mờ chúng trong nhân. Tuy nhiên, cơ chế đằng sau sự ổn định của đột biến p53 vẫn chưa rõ ràng.
Giờ đây, các nhà nghiên cứu từ Trường Y và Y tế Công cộng tại Đại học Wisconsin-Madison đã phát hiện ra cơ chế ổn định và họ cho rằng nó mang lại một mục tiêu đầy hứa hẹn cho các phương pháp điều trị ung thư mới. Phát hiện của họ được đăng trên tạp chí Sinh học tế bào tự nhiên.
Quá trình ổn định liên quan đến hai phân tử: enzyme PIPK1-alpha và “chất truyền tin lipid” PIP2 của nó. Giữa chúng, chúng xuất hiện để điều chỉnh chức năng của p53.
“Mặc dù p53 là một trong những gen đột biến phổ biến nhất trong bệnh ung thư,” đồng trưởng nhóm nghiên cứu và tác giả nghiên cứu Vincent L. Cryns, giáo sư y khoa, cho biết “chúng tôi vẫn chưa có bất kỳ loại thuốc nào nhắm mục tiêu cụ thể đến p53.”
'Người bảo vệ bộ gen'
Protein p53 bảo vệ bộ gen theo một số cách. Bên trong nhân, nó liên kết với DNA. Khi ánh sáng cực tím, bức xạ, hóa chất hoặc các tác nhân khác gây ra tổn thương trên DNA, p53 sẽ quyết định việc sửa chữa tổn thương hay hướng dẫn tế bào tự hủy.
Nếu quyết định là sửa chữa DNA, p53 sẽ kích hoạt các gen khác bắt đầu quá trình này. Nếu DNA vượt quá khả năng sửa chữa, p53 sẽ ngăn tế bào phân chia và gửi tín hiệu để bắt đầu quá trình apoptosis, một loại tế bào chết theo chương trình.
Bằng cách này, p53 không thay đổi ngăn chặn các tế bào có DNA bị hư hỏng phân chia và có khả năng phát triển thành các khối u ung thư.
Tuy nhiên, nhiều dạng đột biến của p53 liên quan đến sự thay đổi đối với một khối cấu tạo đơn lẻ, hoặc axit amin, trong phân tử protein, ngăn cản nó ngăn chặn sự sao chép của các tế bào có DNA bị hư hỏng.
Sử dụng một loạt các phương pháp nuôi cấy tế bào, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng enzyme PIPK1-alpha liên kết với p53 để tạo ra PIP2 khi tế bào bị căng thẳng do tổn thương DNA hoặc một nguyên nhân khác.
PIP2 cũng liên kết mạnh mẽ với p53 và khiến protein liên kết với “protein sốc nhiệt nhỏ”. Chính sự liên kết này với các protein sốc nhiệt đã ổn định p53 đột biến và cho phép nó thúc đẩy ung thư.
“Các protein sốc nhiệt nhỏ thực sự tốt trong việc ổn định protein,” GS Cryns giải thích.
“Trong trường hợp của chúng tôi, liên kết của chúng với p53 đột biến có thể tạo điều kiện cho các hoạt động thúc đẩy ung thư của nó, một điều mà chúng tôi đang tích cực khám phá,” ông nói thêm.
Nhắm mục tiêu p53 để chống ung thư
Các nhà khoa học đã rất ngạc nhiên khi tìm thấy PIPK1-alpha và PIP2 trong nhân tế bào, vì hai phân tử này có xu hướng chỉ xuất hiện trong thành tế bào.
Họ cũng phát hiện ra rằng việc phá vỡ con đường PIP2 đã ngăn chặn sự tích tụ của p53 đột biến, ngăn chặn hiệu quả nó thúc đẩy sự phát triển của khối u.
Nhóm nghiên cứu gợi ý rằng loại bỏ p53 đột biến có thể là một cách hiệu quả để chống lại bệnh ung thư mà nó là nguyên nhân chính.
Đây có thể là một lộ trình đầy hứa hẹn để khám phá ra các loại thuốc điều trị ung thư vú thể ba âm tính, một loại bệnh tích cực mà về bản chất, có rất ít tác nhân khác để các loại thuốc nhắm đến.
Các nhà nghiên cứu đã tìm kiếm các hợp chất ngăn chặn PIPK1-alpha và có thể trở thành loại thuốc ứng cử viên để điều trị các khối u với p53 đột biến.
“Khám phá của chúng tôi về phức hợp phân tử mới này chỉ ra một số cách khác nhau để nhắm mục tiêu phá hủy p53, bao gồm cả việc ngăn chặn [PIPK1-alpha] hoặc các phân tử khác liên kết với p53.”
Giáo sư Vincent L. Cryns
