'Thuốc trừ sâu tự nhiên' tiêu diệt các tế bào ung thư tuyến tiền liệt tiến triển
Một trong những dấu hiệu nhận biết của bệnh ung thư tuyến tiền liệt giai đoạn cuối là gen ức chế khối u PTEN bị lỗi. Giờ đây, sau khi sàng lọc các hợp chất về tác dụng của chúng đối với các tế bào thiếu PTEN, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng một loại thuốc trừ sâu tự nhiên gọi là deguelin có thể giết chết các tế bào như vậy bằng cách làm gián đoạn nguồn cung cấp năng lượng của chúng.
Deguelin thuộc về một nhóm thuốc được gọi là chất ức chế ty thể. Thuốc ngăn chặn hoạt động của ty thể.
Ti thể là những ngăn nhỏ bên trong tế bào chuyển đổi glucose trong tế bào thành các phân tử adenosine triphosphate (ATP), đóng vai trò như đơn vị năng lượng cung cấp năng lượng cho các hoạt động khác nhau của tế bào.
Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Cold Spring Harbor ở New York phát hiện ra rằng việc xử lý các tế bào thiếu PTEN bằng một số loại chất ức chế ty thể khiến các tế bào sử dụng glucose từ môi trường để tạo ra ATP và sau đó vận chuyển nó vào ty thể để bảo quản chúng.
Trưởng nhóm nghiên cứu, Lloyd Trotman, giáo sư tại Phòng thí nghiệm Cold Spring Harbor, giải thích rằng các tế bào không có PTEN giải thích, được thúc đẩy để “tiêu thụ một lượng lớn glucose” để giúp ty thể của chúng tồn tại. Họ làm điều này đến mức hết nhiên liệu và chết.
Các nhà nghiên cứu mô tả công việc của họ - bao gồm việc sử dụng mô hình chuột di truyền của bệnh ung thư tuyến tiền liệt di căn được phát triển bởi nhóm của Giáo sư Trotman - trong một bài báo hiện được xuất bản trên tạp chí Báo cáo di động.
Họ gợi ý rằng phát hiện của họ cho thấy, ở liều lượng thích hợp, một số chất ức chế ty thể như deguelin - và một chất khác mà họ xác định được gọi là rotenone - có thể tiêu diệt tế bào ung thư tuyến tiền liệt mà không gây hại cho các tế bào khỏe mạnh.
Tuy nhiên, họ cũng lưu ý rằng thời gian và điều kiện phải vừa phải - ví dụ, thuốc sẽ không có tác dụng nếu nồng độ glucose cao.
“Hy vọng là,” GS Trotman giải thích, “việc sử dụng đúng thời gian cẩn thận các loại thuốc này có thể tạo ra một cơ hội giết người có chọn lọc tốt hơn nhiều.”
Ung thư tuyến tiền liệt và các chất ức chế khối u
Sau ung thư da, ung thư tuyến tiền liệt là bệnh ung thư phổ biến nhất ở nam giới ở Hoa Kỳ, nơi mà năm 2017, ước tính có 161.360 người phát hiện ra mình mắc bệnh.
Trong phần lớn các trường hợp, ung thư tuyến tiền liệt được chẩn đoán trước khi bệnh bắt đầu lây lan. Mặc dù ung thư ở trạng thái khu trú này, điều trị dễ dàng hơn nhiều và tỷ lệ sống sót sau 5 năm là gần 100%.
Tuy nhiên, một khi ung thư đã di căn - tức là nó đã lan rộng và hình thành các khối u mới ở các bộ phận khác của cơ thể - thì việc điều trị sẽ khó hơn rất nhiều.
Đối với nam giới được chẩn đoán mắc bệnh ung thư tuyến tiền liệt di căn hoặc tiến triển, tỷ lệ sống sót trung bình 5 năm là 29 phần trăm.
Trong bài báo nghiên cứu của mình, các tác giả lưu ý rằng "dấu hiệu của ung thư tuyến tiền liệt giai đoạn cuối" là hai gen ức chế khối u - PTEN và p53 - không hoạt động bình thường vì chúng bị đột biến.
Khi các gen ức chế khối u hoạt động bình thường, chúng “làm chậm quá trình phân chia tế bào”, sửa chữa các DNA bị hỏng và kích hoạt quá trình chết tế bào theo chương trình.
Mặt khác, các gen ức chế khối u bị lỗi không thực hiện được các chức năng này và làm phát sinh các tế bào bị lỗi có thể phát triển không kiểm soát và gây ung thư.
Deguelin ngăn chặn sự tiến triển của ung thư
Giáo sư Trotman và các đồng nghiệp gợi ý rằng, trong số 3 triệu nam giới ở Hoa Kỳ mắc bệnh ung thư tuyến tiền liệt, “khoảng 100.000 người mang ung thư có đồng đột biến [PTEN và p53].”
Điều này “thúc đẩy” họ tìm kiếm các loại thuốc có thể hoạt động đặc biệt chống lại ung thư tuyến tiền liệt mang PTEN và p53 đột biến.
Tuy nhiên, vì “một số nghiên cứu” đã chỉ ra rằng chỉ mất p53 không làm phát sinh ung thư tuyến tiền liệt, họ quyết định tập trung vào PTEN.
Các nhà nghiên cứu bắt đầu nghiên cứu bằng cách chạy một loạt thí nghiệm sử dụng các tế bào có và không có PTEN.
Họ phát hiện ra rằng deguelin có khả năng tiêu diệt cả hai loại tế bào, nhưng liều lượng cần thiết để tiêu diệt tế bào bằng PTEN (mô hình tế bào bình thường) cao hơn 500 lần so với liều lượng cần thiết để tiêu diệt tế bào không có PTEN (mô hình tế bào ung thư).
Họ cũng phát hiện ra rằng loại thuốc này có tác dụng mạnh hơn nhiều đối với các tế bào không có PTEN vì ty thể của chúng đang tiêu thụ ATP “thay vì sản xuất ra nó”.
“Điều đó hoàn toàn ngược lại,” GS Trotman nói, “về những gì mà ti thể được cho là đang làm. Ti thể có nhiệm vụ tạo ra ATP cho phần còn lại của tế bào ”.
Cuối cùng, khi họ thử nghiệm deguelin trên mô hình chuột của họ về bệnh ung thư tuyến tiền liệt di căn “gây chết người”, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng nó ngăn chặn sự tiến triển của ung thư.
Thuốc yêu cầu mức đường huyết thấp
Các nhà nghiên cứu gợi ý rằng "lỗ hổng" mà phát hiện của họ đã xác định được trong các tế bào thiếu PTEN có thể mở đường cho việc "nhắm mục tiêu có chọn lọc cao đối với bệnh ung thư tuyến tiền liệt không thể chữa khỏi" bằng cách sử dụng các chất ức chế ty thể.
Metformin, loại thuốc điều trị tiểu đường được kê đơn rộng rãi, cũng là một chất ức chế ty thể và đang được thử nghiệm trong các thử nghiệm lâm sàng như một phương pháp điều trị chống ung thư.
Các tác giả lưu ý rằng trong trường hợp ung thư tuyến tiền liệt, điều trị bằng metformin dường như làm giảm tử vong do bệnh nhưng không làm giảm tỷ lệ mắc bệnh.
“Điều này cho thấy,” họ nói thêm, “metformin có thể ưu tiên nhắm vào [ung thư tuyến tiền liệt] tích cực,” và hiện đang có các thử nghiệm cố gắng tìm ra điều này. Họ đề xuất rằng những phát hiện mới của họ “đóng góp vào những nỗ lực này”.
Tuy nhiên, họ lưu ý rằng nghiên cứu của họ cũng gợi ý rằng một trong những điều kiện cần thiết để các chất ức chế ty thể có sức mạnh “tiêu diệt chọn lọc tối đa” là “sự cạn kiệt nguồn cung cấp glucose của tế bào khối u”.
Điều này cho thấy sự cần thiết của một kịch bản điều trị ngược lại với kịch bản điều trị của bệnh tiểu đường, trong đó metformin được dùng ngay sau bữa ăn khi mức đường huyết cao.
Các tác giả kết luận:
“Thay vào đó, kết quả của chúng tôi cho thấy có thể đạt được tính chọn lọc cao hơn nếu dùng thuốc khi mức đường huyết thấp.”
