Nghiên cứu sử dụng CO để kích hoạt thuốc diệt tế bào ung thư

Nhóm nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Tiên phong RIKEN, Nhật Bản do GS Katsunori Tanaka dẫn đầu đang phát triển một chiến lược biến carbon monoxide do tế bào ung thư tạo ra thành thuốc tiêu diệt chính những tế bào này.

Công trình được công bố trên Nature Communications năm 2026, mở ra hướng nghiên cứu về hóa học tổng hợp ngay bên trong cơ thể sống, trong đó những phân tử liên quan đến bệnh được tận dụng để tạo ra hợp chất điều trị.

cancer-killing-drug-made-inside-tumor-cells.jpg
Tạo ra thuốc tiêu diệt tế bào ung thư bằng cách sử dụng lượng carbon monoxide dư thừa có chính nó.

Carbon monoxide có thể được tạo ra trong tế bào thông qua hoạt động chuyển hóa heme. Một số tế bào ung thư tạo ra lượng CO cao hơn so với tế bào bình thường, khiến khí này trở thành một dấu hiệu sinh hóa tiềm năng để khai thác.

Thay vì đưa một loại thuốc độc vào tế bào, các nhà khoa học muốn đưa vào một hệ thống xúc tác tương đối ít hoạt động khi chưa gặp điều kiện phù hợp. Khi đi vào môi trường tế bào ung thư có đủ CO, hệ thống sẽ kích hoạt phản ứng tạo ra hợp chất gây độc.

1000037443.jpg
Minh họa ý tưởng tạo hợp chất tiêu diệt ung thư ngay bên trong tế bào nhờ carbon monoxide.

Các nhà nghiên cứu sử dụng một nhóm hợp chất kim loại gọi là palladacycle chứa palladium, có khả năng xúc tác phản ứng với carbon monoxide để tạo thành phân tử hữu cơ phenanthridinone. Một số dẫn xuất của phenanthridinone có độc tính với tế bào và đã được sử dụng trong các thuốc chống ung thư.

Tuy nhiên, việc đưa palladacycle trực tiếp vào tế bào gặp trở ngại lớn. Glutathione, một chất có mặt trong tế bào với vai trò chống oxy hóa, có thể làm bất hoạt trung tâm palladium của chất xúc tác khiến phản ứng tạo thuốc không thể diễn ra hiệu quả.

Để khắc phục vấn đề, nhóm nghiên cứu bao bọc phức chất palladacycle bằng albumin, một protein phổ biến trong máu giúp bảo vệ chất xúc tác, hạn chế sự tiếp xúc trực tiếp với những thành phần có thể làm bất hoạt palladium.

Khi tiếp xúc với CO, palladacycle thúc đẩy phản ứng tạo phenanthridinone, tách khỏi chất mang và di chuyển trong tế bào, đồng thời tạo ra một dẫn xuất phenanthridinone có độc tính mạnh.

Các nhà khoa học thử nghiệm hệ thống trên những dòng tế bào ung thư gan, cổ tử cung, vú và phổi nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Sau 48 giờ, họ phát hiện phenanthridinone trong các dòng tế bào ung thư, nhưng không tìm thấy sản phẩm tương tự trong dòng tế bào không ung thư được dùng làm đối chứng.

1000037445.jpg
Các tế bào ung thư nuôi cấy trong phòng thí nghiệm.

Khi hệ thống được điều chỉnh để tạo ra dẫn xuất có độc tính mạnh hơn, nhóm nghiên cứu quan sát thấy hợp chất chống ung thư hình thành bên trong tế bào ung thư gan nuôi cấy. Những tế bào này sau đó xuất hiện dấu hiệu tổn thương do thuốc gây ra.

Kết quả cho thấy phản ứng hóa học có thể được kích hoạt trong tế bào ung thư, thay vì tạo ra thuốc độc sẵn trong môi trường bên ngoài. Đây là điểm khác biệt quan trọng so với cách đưa trực tiếp một phân tử thuốc có hoạt tính vào cơ thể.

Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy thuốc độc không được tạo ra trong mẫu máu, nơi cũng có carbon monoxide. Nhóm nghiên cứu cho rằng nguyên nhân là phần lớn CO trong máu gắn với hemoglobin, protein vận chuyển oxy trong hồng cầu. Khi ở dạng liên kết này, CO dường như không sẵn sàng tham gia phản ứng xúc tác như lượng CO trong tế bào ung thư.

1000037444.jpg
GS Katsunori Tanaka tại RIKEN, trưởng nhóm nghiên cứu phát triển phương pháp tổng hợp thuốc ngay trong tế bào ung thư.

Tuy nhiên, điều này chưa chứng minh an toàn khi đưa vào cơ thể sống. Trong môi trường sinh học thực tế, hệ thống phải đối mặt với quá trình phân bố thuốc, đào thải, phản ứng miễn dịch và nhiều thành phần hóa học phức tạp khác.

Nhóm nghiên cứu dự định chuyển sang thử nghiệm trên động vật để đánh giá khả năng phân bố, hiệu quả tiêu diệt khối u và độc tính toàn thân.

Video: Cận cảnh tế bào T tấn công tiêu diệt tế bào ung thư qua kính hiển vi.

Phát hiện Vitamin B3 có tác dụng tích cực trong điều trị ung thư não

Một thử nghiệm lâm sàng nhỏ với 24 bệnh nhân ung thư não glioblastoma tại Canada cho thấy 82% bệnh nhân có biểu hiện tích cực khi dùng Vitamin B3 liều cao.

Glioblastoma là một trong những loại ung thư não ác tính và khó điều trị nhất. Ngay cả khi phẫu thuật loại bỏ phần lớn khối u, các tế bào ung thư vẫn có thể lan vào mô não xung quanh. Xạ trị và hóa trị có thể kéo dài thời gian kiểm soát bệnh, nhưng ung thư thường tái phát.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Calgary đang thử một ý tưởng khá bất ngờ: bổ sung vitamin B3 liều cao vào điều trị tiêu chuẩn.

Một liệu pháp nano có thể chống suy cơ lẫn ung thư phổi

Các nhà khoa học phát triển hạt nano lipid mang mRNA của follistatin trực tiếp đến khối u vừa hạn chế suy cơ vừa trực tiếp chống lại khối u.

Một trong những vấn đề khó điều trị ở ung thư không nằm hoàn toàn trong khối u. Nhiều bệnh nhân ung thư giai đoạn tiến triển mắc cachexia, hay hội chứng suy mòn do ung thư. Cơ thể mất cơ và mỡ, cân nặng giảm mạnh, người bệnh yếu đi dù vẫn có thể ăn uống.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Bang Oregon đang thử một cách tiếp cận nhằm giải quyết cả hai vấn đề cùng lúc.

Vũ khí chống ung thư mới từ 'tế bào sát thủ tự nhiên'

Một nghiên cứu đã tìm ra cách biến các tế bào “sát thủ tự nhiên” (NK) thành những chiến binh có khả năng xâm nhập vào khối u rắn và tiêu diệt tế bào ung thư.

Tế bào NK (natural killer) là một thành phần quan trọng của hệ miễn dịch. Khác với tế bào T thường cần nhận diện mục tiêu cụ thể, tế bào NK có thể nhanh chóng phát hiện và tiêu diệt những tế bào bất thường, trong đó có tế bào ung thư và tế bào nhiễm virus.

Tuy nhiên, việc đưa các tế bào miễn dịch vào khối u rắn như ung thư da hoặc ung thư vùng đầu và cổ là một thách thức lớn. Môi trường bên trong khối u không chỉ khó tiếp cận mà còn có thể phát ra các tín hiệu khiến tế bào miễn dịch suy yếu.

Đọc nhiều nhất

Tin mới