Phân tử 'siêu sát thủ' của Huntington có thể tiêu diệt ung thư
Các nhà khoa học đang khảo sát lý do tại sao ung thư ít phổ biến hơn ở những người mắc bệnh Huntington đã tiết lộ rằng gen gây ra tình trạng não gây tử vong tạo ra một phân tử gây chết tế bào ung thư.
Trong một bài báo gần đây được xuất bản trên tạp chí Báo cáo EMBO, các nhà khoa học từ Đại học Northwestern ở Chicago, IL, ghi nhận chính xác cách họ thử nghiệm phân tử này trong tế bào ung thư ở người và chuột, cũng như ở chuột bị ung thư buồng trứng.
Tác giả nghiên cứu cao cấp Marcus E. Peter, giáo sư về chuyển hóa ung thư, giải thích: “Phân tử này là một siêu sát thủ chống lại tất cả các tế bào khối u. Chúng tôi chưa bao giờ thấy bất cứ thứ gì mạnh mẽ như thế này ”.
Ông và các đồng nghiệp của mình hy vọng rằng khám phá này sẽ dẫn đến một phương pháp điều trị ngắn hạn có thể nhắm mục tiêu và tiêu diệt các tế bào ung thư mà không gây ra tổn thương não tiến triển xảy ra cùng với bệnh Huntington.
Bệnh Huntington là một rối loạn di truyền và gây tử vong, phá hủy các tế bào thần kinh trong não, gây ra sự suy giảm dần dần về khả năng tinh thần và thể chất. Các triệu chứng thường xuất hiện ở độ tuổi từ 30 đến 50 và tiến triển trong khoảng thời gian kéo dài 10–25 năm.
Hiện có 30.000 người ở Hoa Kỳ đang sống với bệnh Huntington, cũng như 200.000 người khác có nguy cơ di truyền căn bệnh này.
Gen bị lỗi có quá nhiều mẫu lặp lại
Hiện không có cách chữa khỏi bệnh Huntington, bệnh này phát sinh do lỗi trong gen Huntingtin. Gen được truyền từ cha mẹ sang con cái. Trẻ em có cha hoặc mẹ mắc bệnh có 50% khả năng mang gen này.
Gen Huntingtin bị lỗi chứa nhiều hơn số lần lặp lại bình thường của một trình tự nucleotit nhất định trong mã ADN của nó. Nucleotide là "bảng chữ cái" của DNA và RNA và có năm trong số chúng: A, G, C, T và U.
Trong bệnh Huntington, gen Huntingtin chứa quá nhiều trình tự lặp lại của CAG. Các trình tự lặp lại của CAG trong gen càng nhiều thì bệnh càng phát triển sớm.
Các trình tự lặp đi lặp lại làm phát sinh các phân tử được gọi là RNA can thiệp nhỏ tấn công các gen quan trọng đối với sự tồn tại của tế bào và chúng kích hoạt một loại tế bào chết mà tế bào não dễ mắc phải.
Tuy nhiên, có vẻ như các tế bào ung thư dễ bị tổn thương hơn nhiều bởi loại tế bào chết này, điều này mở ra khả năng sử dụng quy trình để loại bỏ tế bào ung thư theo cách không làm tổn hại đến các tế bào khỏe mạnh.
“Chúng tôi tin rằng một liệu pháp điều trị ung thư ngắn hạn trong vài tuần có thể khả thi, nơi chúng tôi có thể điều trị cho một bệnh nhân để tiêu diệt tế bào ung thư mà không gây ra các vấn đề thần kinh mà bệnh nhân Huntington mắc phải.”
GS Marcus E. Peter
Cơ chế chết của tế bào được kích hoạt bởi các RNA can thiệp nhỏ lần đầu tiên được xác định trong nghiên cứu trước đây của Giáo sư Peter và tác giả nghiên cứu đầu tiên Tiến sĩ Andrea E Murmann, một trợ lý giáo sư nghiên cứu về y học.
Huntington sản xuất 'phân tử sát thủ'
Giải thích lý do cho nghiên cứu mới này, Tiến sĩ Murmann nói rằng các nhà nghiên cứu đã tự hỏi liệu có thể có những tình huống mà cơ chế chết của tế bào “hoạt động quá mức ở một số người và nơi nó có thể gây mất các mô”.
“Những bệnh nhân này,” cô ấy nói thêm, “sẽ không chỉ mắc bệnh với thành phần RNA, mà họ còn phải ít bị ung thư hơn”.
Trong việc tìm kiếm các bệnh có sự kết hợp của các đặc điểm này - mất nhiều mô, tỷ lệ ung thư thấp hơn và liên quan đến RNA - Huntington’s nổi bật nhất.
Kiểm tra kỹ hơn gen Huntingtin bị lỗi cho thấy một mô hình tương tự về trình tự lặp lại của mã DNA được tìm thấy trong cơ chế chết tế bào được xác định trong nghiên cứu trước đó: cả hai đều có nhiều nucleotide C và G.
“Độc tính”, Tiến sĩ Murmann lưu ý, “đi đôi với độ giàu C và G. Những điểm tương đồng đó đã kích hoạt sự tò mò của chúng tôi ”.
Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm tác động của các RNA can thiệp nhỏ được tạo ra bởi các trình tự lặp lại trong các tế bào ung thư ở người và chuột được phát triển từ các dòng tế bào trong phòng thí nghiệm.
Họ đã thử nghiệm chúng trong các tế bào ung thư não, vú, ruột kết, gan, phổi, buồng trứng và ung thư da. Các "phân tử sát thủ" đã giết chết tất cả các tế bào ung thư từ cả dòng tế bào của người và chuột.
Họ cũng thử nghiệm tác động của các phân tử trên chuột sống bị ung thư buồng trứng ở người. Các phân tử được phân phối dưới dạng các hạt nano giải phóng hàng hóa của chúng khi chúng đến các khối u.
Kết quả cho thấy các phân tử làm chậm sự phát triển của khối u "mà không có dấu hiệu gây độc cho chuột," và cũng không có bằng chứng cho thấy các khối u phát triển khả năng kháng thuốc điều trị.
Nhóm nghiên cứu hiện đang nghiên cứu cải tiến phương pháp để các hạt nano có thể tiếp cận các khối u hiệu quả hơn. Các nhà khoa học cũng muốn tìm cách giữ chúng ổn định trong quá trình bảo quản.
