Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Các nhà nghiên cứu tại đại học Tokyo đã sử dụng DNA nhân tạo để nhắm đích và tiêu diệt tế bào ung thư bằng một phương pháp hoàn toàn mới. Phương pháp này có hiệu quả đối với các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm trên tế bào có nguồn gốc từ ung thư cổ tử cung, ung thư vú của người và các tế bào khối u ác tính của chuột. Nhóm nghiên cứu tạo ra một cặp DNA tổng hợp, dạng kẹp tóc, có khả năng tiêu diệt tế bào ung thư. Khi cặp DNA được tiêm vào tế bào ung thư, chúng sẽ liên kết với các phân tử microRNA (miRNA) được sản xuất quá mức trong những tế bào ung thư nhất định. Một khi đã liên kết được với miRNA, chúng sẽ tháo xoắn và nối lại với nhau, tạo thành những chuỗi DNA dài hơn, kích thích phản ứng miễn dịch. Phản ứng này không chỉ tiêu diệt tế bào ung thư mà còn ngăn chặn sự phát triển của mô tế bào ung thư. Phương pháp này rất khác biệt so với phương pháp điều trị bằng những loại thuốc chống ung thư thường thấy và được hy vọng sẽ mang đến kỷ nguyên mới cho việc phát triển thuốc.

Ung thư là mối quan tâm hàng đầu trên toàn cầu và những phương pháp điều trị hiện tại cũng có những hạn chế. Tuy nhiên, các loại thuốc dựa trên nucleic acid mà cụ thể là DNA và RNA – những phân tử mang theo thông tin quan trọng – có thể kiểm soát các chức năng sinh học của tế bào, chúng được kỳ vọng sẽ thay đổi tương lai của y học và tạo sự thúc đẩy đáng kể cho những nỗ lực vượt qua ung thư và những căn bệnh nan y khác gây ra bởi virus và các bệnh di truyền.

Một nhóm nghiên cứu tại Đại học Tokyo, dẫn đầu là trợ lý giáo sư Kunihiko Morihiro và giáo sư Akimitsu Okamoto thuộc trường Kỹ thuật, có cảm hứng tạo ra một loại thuốc chống ung thư mới, sử dung DNA nhân tạo. GS. Okamoto cho biết: “Chúng tôi nghĩ rằng nếu có thể tạo ra một loại thuốc mới sử dụng cơ chế hoạt động khác với những loại thuốc thông thường khác, chúng có thể sẽ có hiệu quả đối với những loại ung thư cho đến hiện tại vẫn chưa thể điều trị được.”

Việc sử dụng thuốc nucleic acid cho điều trị ung thư vẫn là một thử thách, bởi vì rất khó để khiến nucliec acid phân biệt được tế bào ung thư và những tế bào khỏe mạnh khác. Điều này nghĩa là có nguy cơ nó sẽ gây ảnh hưởng không mong muốn đến hệ miễn dịch của bệnh nhân nếu những tế bào khỏe mạnh vô tình bị tấn công. Tuy nhiên, lần đầu tiên, nhóm nghiên cứu đã phát triển được mạch DNA dạng kẹp tóc có khả năng kích hoạt phản ứng miễn dịch tự nhiên để nhắm đích và tiêu diệt những tế bào ung thư nhất định.

Tế bào ung thư có thể biểu hiện quá mức, hay nói cách khác là tạo ra quá nhiều bản sao của các phân tử DNA và RNA nhất định, khiến chúng không hoạt động như bình thường. Nhóm nghiên cứu đã tạo ra cặp DNA dạng kẹp tóc có thể tiêu diệt ung thư gọi là oHPs. Các oHPs này được kích hoạt hình thành những chuỗi DNA khi gặp những đoạn RNA ngắn (micro RNA) gọi là miR-21 được biểu hiện quá mức trong một số loại ung thư. Thông thường, oHPs không tạo thành những chuỗi dài hơn do hình dạng kẹp tóc của nó. Tuy nhiên khi oHPs nhân tạo đi vào trong tế bào và gặp được microRNA mục tiêu, chúng sẽ mở ra để kểt hợp với nó và tạo nên chuỗi dài hơn. Điều này sau đó sẽ khiến cho hệ miễn dịch đánh giá sự hiện diện quá mức của miR-21 là nguy hiểm và kích hoạt phản ứng miễn dịch tư nhiên, dẫn đến tiêu diệt các tế bào ung thư.

Những thử nghiệm có hiệu quả đối với miRNA được biểu hiện quá mức trong tế bào có nguồn gốc từ ung thư cổ tử cung và ung thư vú ở người, cùng với tế bào có nguồn gốc từ các khối u ác tính ở chuột. “Việc hình thành chuỗi DNA dài hơn liên quan đến mối liên hệ giữa các đoạn DNA oHPs và miR-21 biểu hiện quá mức, tìm ra bởi nhóm nghiên cứu, là ví dụ đầu tiên về việc có thể dùng nó để kích thích phản ứng miễn dịch đặc hiệu với cơ chế khác hoàn toàn với các loại thuốc nucleic acid đã biết.”, GS. Okamoto cho biết.

“Kết quả của nghiên cứu này là tin tức tốt cho các bác sĩ, những người nghiên cứu về thuốc và các bệnh nhân ung thư, bởi vì chúng tôi biết rằng nó sẽ cho họ những lựa chọn mới trong việc phát triển thuốc và sử dụng thuốc. Tiếp theo, chúng tôi sẽ hướng đến khám phá thuốc dựa trên các kết quả của nghiên cứu này và nghiên cứu chi tiết về hiệu quả, độc lực và những phương pháp đưa vào cơ thể”. “Nghiên cứu này vẫn còn rất nhiều bước phải làm trước khi có thể đưa ra một phương thức chữa bệnh sẵn sàng sử dụng, nhưng nhóm nghiên cứu rất tin tưởng vào những lợi ích của nucleic acid trong lĩnh vực phát triển thuốc mới”, GS. Okamoto nhận xét.

Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/12/221221090609.htm