Hợp chất mới được tạo ra giúp tăng cường khả năng miễn dịch chống ung thư
Các nhà khoa học có thể đã tìm ra cách để kích hoạt “tế bào T giết người tự nhiên” của cơ thể trong cuộc chiến chống lại bệnh ung thư. Các phát hiện có thể dẫn đến các phương pháp điều trị hiệu quả hơn để ngăn chặn ung thư lây lan.
Nghiên cứu mới - hiện đã được xuất bản trên tạp chí Sinh học hóa học tế bào - được dẫn dắt bởi giáo sư hóa học Amy Howell, từ Đại học Connecticut ở Mansfield.
Trong nhiều năm, Giáo sư Howell và nhóm của bà đã tìm kiếm một hợp chất có thể kích hoạt các tế bào miễn dịch của con người được gọi là tế bào T (iNKT) sát thủ tự nhiên bất biến.
Các tế bào iNKT cung cấp cho hệ thống miễn dịch của chúng ta nguồn đạn quan trọng trong cuộc chiến chống lại các bệnh nhiễm trùng mà còn chống lại các bệnh tật như ung thư, lupus và bệnh đa xơ cứng.
Các nghiên cứu cũ hơn đã chỉ ra rằng một số hợp chất nhất định có thể kích hoạt tế bào iNKT ở chuột bằng cách kích thích phản ứng của một loại tế bào miễn dịch khác được gọi là cytokine.
Tuy nhiên, cho đến nay, việc đạt được kỳ tích tương tự ở tế bào người vẫn chưa được các nhà khoa học - một phần là do việc kích hoạt các tế bào iNKT đã giải phóng các loại cytokine khác nhau: một số kích thích phản ứng miễn dịch, trong khi số khác ức chế nó.
Nhưng giờ đây, các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách giải quyết vấn đề hóc búa này, đó là đã thiết kế một hợp chất đặc biệt để nó không gây ra phản ứng miễn dịch xung đột.
Hợp chất được gọi là AH10-7. Giáo sư Howell nói về nó, “Một trong những mục tiêu trong lĩnh vực này là xác định các hợp chất tạo ra phản ứng thiên vị hoặc chọn lọc hơn từ các tế bào iNKT và chúng tôi đã có thể kết hợp các tính năng trong AH10-7 đã làm được điều đó.”
AH10-7 thành công trong khi những người khác đã thất bại
Hợp chất mới đã được thiết kế để nó chỉ nhắm mục tiêu có chọn lọc một loại cytokine chống lại khối u nhất định: cytokine Th1.
Các nhà nghiên cứu đã cố gắng đạt được điều này trong nhiều thập kỷ, với các nghiên cứu trước đây chứng minh rằng một phiên bản tổng hợp của cái gọi là phối tử α-GalCer - tức là các phối tử điều chỉnh các phản ứng tự miễn dịch và cách hệ thống miễn dịch của chúng ta phản ứng với các khối u - có thể chống lại các khối u ở chuột.
Để tạo ra một phiên bản tổng hợp hiệu quả của hợp chất cho con người, Giáo sư Howell và nhóm của bà đã thực hiện hai thay đổi chính đối với nó.
Trước hết, họ thêm một hydrocinnamoyl ester vào đường trong phối tử, giúp ổn định nó và tăng khả năng kích hoạt các tế bào iNKT bằng cách giữ nó gần với bề mặt của các phân tử kháng nguyên.
Thứ hai, họ đã thay đổi gốc của phân tử, khiến cho hợp chất này nhắm mục tiêu độc quyền vào các cytokine Th1.
Cả hai thay đổi này phối hợp hoạt động để làm cho hợp chất hoạt động hiệu quả hơn trong việc kích hoạt các tế bào iNKT của con người, GS Howell giải thích.
AH10-7 hoạt động trên chuột có tế bào giống người
Tác giả nghiên cứu tương ứng Jérôme Le Nours, một nhà sinh học cấu trúc tại Đại học Monash ở Melbourne, Úc, giải thích công nghệ mà họ sử dụng để xem hợp chất tại nơi làm việc.
Le Nours cho biết: “Bằng cách cho một dạng kết tinh của phức hợp phân tử tiếp xúc với chùm tia X cường độ cao tại Australian Synchrotron, chúng tôi có thể thu được hình ảnh 3-D chi tiết về sự tương tác phân tử giữa kẻ giết người tự nhiên bất biến Thụ thể tế bào T và AH10-7. ”
“Điều này cho phép chúng tôi xác định các yếu tố cấu trúc chịu trách nhiệm cho hiệu lực của AH10-7 trong việc kích hoạt các tế bào iNKT. Ông cho biết thêm, cái nhìn sâu sắc có giá trị này có thể dẫn đến sự phát triển của các phối tử chống di căn hiệu quả hơn.
Cuối cùng, các nhà nghiên cứu cũng thử nghiệm hợp chất này trên chuột đã được biến đổi gen để tái tạo phản ứng của tế bào iNKT của người. AH10-7 đã thành công trong việc ngăn chặn các tế bào u ác tính phát triển và lây lan.
Đồng tác giả nghiên cứu José Gascón, phó giáo sư hóa học tại Đại học Connecticut, tóm tắt kết quả nghiên cứu.
“Chúng tôi đã tổng hợp một hợp chất mới, chứng minh hiệu quả của nó với dữ liệu sinh học và tìm hiểu thêm về tương tác của nó với protein thông qua tinh thể học tia X và phân tích tính toán.”
Ông cho biết thêm: “Chúng tôi đang cung cấp các giao thức để các nhà khoa học khác có thể thiết kế các phân tử liên quan một cách hợp lý nhằm gợi ra các phản ứng mong muốn từ các tế bào iNKT.
