Ức chế phát triển ung thư buồng trứng bằng hạt nano EGFR siARN

Một liệu pháp mới sử dụng các hạt nano đã cho phép các nhà nghiên cứu tại đại học công nghệ Georgia khử bỏ các khối u buồng trứng trong các thử nghiệm in vivo (phương pháp in vivo được dùng để chỉ những thí nghiệm dùng các mô sống hay toàn bộ cơ thể còn sống làm đối tượng thử nghiệm - PV), có giới hạn ở chuột. “Hiệu quả ấn tượng chúng ta thấy là mức độ giảm rất lớn hoặc tiêu diệt hoàn toàn khối u, khi điều trị “nanohydrogel” kết hợp với hóa trị liệu hiện có," trưởng nhóm nghiên cứu John McDonald cho biết.

Nanohydrogel là hạt gel nhỏ mài trên các tế bào ác tính với tải trọng của một sợi ARN (Axít ribonucleic (viết tắt ARN hay RNA) là một trong hai loại axít nucleic, là cơ sở di truyền ở cấp độ phân tử - PV). ARN đi vào tế bào, nơi nó sẽ phá hủy một protein không tốt tham gia vào nhiều dạng ung thư.

Trong các thử nghiệm trên chuột, nó kìm hãm sự phát triển ung thư buồng trứng và phá vỡ sức kháng với hóa trị liệu. Điều này cho phép một loại thuốc hóa trị liệu thông thường, cisplatin, làm giảm đáng kể hoặc tiêu diệt ung thư biểu mô lớn với tốc độ và cách thức rất giống nhau. Các kết quả thành công khi điều trị bốn con chuột với sự kết hợp của siARN và cisplatin cho thấy ít có sự khác biệt.

Phá vỡ lớp bảo vệ

Phương pháp điều trị can thiệp ngắn sử dụng ARN (siARN) được phát triển bởi các nhà nghiên cứu của trường khoa học sinh học và đại học công nghệ Georgia (McDonald and Georgia Tech) Satpathy và Roman Mezencev, ngăn cản sự sản sinh quá mức các cấu trúc tế bào gây ung thư được gọi là thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì (EGFRs), phát triển rộng ra khỏi vách của một số loại tế bào nhất định. Sản sinh dư thừa EGFR có liên quan với ung thư ác tính.

Các nhà nghiên cứu từ Trường Khoa học sinh học của đại học công nghệ Georgia đã công bố kết quả nghiên cứu của họ vào thứ Hai 7/11, 2016, trên tạp chí Scientific Reports.

Phương pháp điều trị mới chưa được thử nghiệm trên người, và nghiên cứu sẽ cần khoa học và pháp luật chứng minh là các kết quả phù hợp, hiệu quả, trong số các vấn đề khác, trước khi thử nghiệm sơ bộ ở người để có thể trở thành có hiệu lực.

Thành công in vivo hiện nay củng cố ý tưởng rằng đánh gục EGFR ở mức ARN có thể là một mục tiêu đáng để khám phá trong cuộc chiến chống ung thư nói chung. Các nanohydrogel tương tự đã được cấp bằng sáng chế được bao gói với các loại ARN điều trị hiện đang được thử nghiệm để điều trị các bệnh ung thư khác.

Yếu tố trợ giúp trở thành kẻ giết người

EGFRs là các thụ thể thấy trong các tế bào biểu mô, có mặt ở các cơ quan trong khắp cơ thể: phổi, miệng, họng, đường ruột và các cơ quan khác. Ở phụ nữ, nó cũng có ở cơ quan sinh sản: Buồng trứng, tử cung và cổ tử cung.

Chúng là các protein dài chọc qua màng tế bào, kết nối bên trong tế bào với bên ngoài. Chúng trông giống như các con sâu loằng nghoằng với cái miệng nhỏ ở bên ngoài tiếp nhận protein đưa tin.

Ở tế bào khỏe mạnh, các phân tử đưa tin này làm cho EGFRs kích hoạt một chuỗi dài các phản ứng sinh hóa dẫn đến việc kích hoạt các gen tham gia vào một loạt các chức năng của tế bào. Ở các tế bào ung thư biểu mô, số lượng EGFRs xuất hiện thường tăng vọt.

"Trong nhiều bệnh ung thư, EGFR biểu hiện quá mức," McDonald cho biết. "Vấn đề là vì biểu hiện quá mức này, nhiều chức năng tế bào, bao gồm tái tạo tế bào và kháng với các thuốc hóa trị liệu nhất định, được làm mạnh lên khủng khiếp."

Các tế bào trở nên bối rối, chuyển hóa quá nhiều đường,phân chia quá nhiều, và kháng hóa trị. Ung thư phát triển thành một khối u và có thể lây lan khắp cơ thể.

Sự dư thừa EGFRs quá mức được thấy trong một sinh thiết thường là một dấu hiệu của bệnh ung thư ác tính. "Trong 70 phần trăm số bệnh nhân ung thư buồng trứng, EGFR biểu hiện quá mức ở mức rất cao", McDonald cho biết.

Tự chết của tế bào: apoptosis

EGFR biểu hiện quá mức cũng làm cho các tế bào ung thư kháng với hóa trị liệu bằng cách cản trở cơ chế bảo vệ tự nhiên.

"Các liệu pháp hóa trị liệu dùng platin để điều trị ung thư buồng trứng gây tổn hại ADN, chuyển mạch sang apoptosis", McDonald cho biết. Apoptosis là sự chết tế bào. Khi các tế bào không thể sửa chữa tổn hại ADN, chúng được lập trình để tự sát để giữ cho các tế bào bị tổn hại không lây lan.

Liệu pháp hóa trị liệu chính được sử dụng để điều trị ung thư buồng trứng hoạt động bằng cách làm cho các tế bào ung thư kích hoạt chương trình tự tử, nhưng có quá nhiều thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì can thiệp quá trình này.

"EGFR quá mức gây cản trở quá trình apoptosis. Chúng sẽ không chết. Bằng việc đánh gục EGRF, chúng tôi làm cho các tế bào nhạy cảm hơn nhiều với thuốc. Apoptosis được kích hoạt", McDonald cho biết.

“Các loại thuốc nhắm đến mục tiêu EGFR hiện nay, được gọi là chất ức chế tyrosine kinase, gây rối loạn chức năng EGFR, tuy nhiên thành công của chúng trong việc điều trị ung thư buồng trứng bị hạn chế. “Các thầy thuốc đã cố gắng sử dụng EGFR để điều trị bệnh ung thư buồng trứng vài năm nay, và chỉ nhận được kết quả là khoảng 20% bệnh nhân đáp ứng với nó”, McDonald cho biết. "Rõ ràng, chức năng EGFR đặc biệt ức chế bởi các thuốc này là không quan trọng đối với bệnh ung thư buồng trứng."

Chiến thắng bất ngờ

"Ban đầu chúng tôi chọn nhắm đến mục tiêu là gen EGFR vì hoạt động của nó dễ dàng xác định được, và chúng tôi muốn sử dụng nó một cách đơn giản như một tác nhân chỉ báo rằng hệ thống phân phối hạt nano siARN của chúng tôi đã làm việc", McDonald nói. "Thực tế là việc EGFR đánh gục đáng kể các tế bào nhạy cảm với hóa trị liệu tiêu chuẩn là hơi ngạc nhiên."

Lúc đầu, nhóm của ông đã quan sát cách các khối u đáp ứng với hóa trị một mình. Sau đó, họ kết hợp nó với cách điều trị dùng các hạt nano.

"Khi chúng tôi sử dụng liệu pháp hóa trị một mình, phản ứng khá khiêm tốn, nhưng với việc bổ sung các hạt nano, khối u đã hoặc là giảm đáng kể hoặc hoàn toàn biến mất," McDonald nói.

Nhưng ông phấn khích một cách thận trọng. "Công việc tiếp theo sẽ là cần tìm hiểu xem liệu cách trị liệu này có phá hủy hoàn toàn mọi dấu vết của các tế bào ung thư trong các khối u đã biến mất, hoặc sẽ có khả năng tái diễn trong tương lai không."

Nếu các nghiên cứu tiếp theo của các nhà nghiên cứu được chứng minh là phù hợp, sự kết hợp của nanohydrogel với ARN điều trị khác có thể đại diện cho một bước tiến đáng kể trong điều trị phổ rộng các bệnh ung thư.

Linh Trang (Theo Medicalxpress)