Phương pháp mới khiến các tế bào ung thư "chết ngạt"

Bằng cách gây quá tải ion canxi, các tế bào ung thư bị "chết ngạt". Các nhà khoa học đã tìm ra cách qua đó mở ra hướng điều trị mới.

Ion canxi đóng vai trò quan trọng trong các chức năng của tế bào nhưng có thể trở nên có hại nếu ở mức độ cao. Các nhà nghiên cứu gần đây đã phát triển một hợp chất nhắm mục tiêu và tiêu diệt các tế bào khối u bằng cách điều chỉnh dòng canxi vào trong tế bào.

Các tế bào sinh học cần các ion canxi, cùng nhiều thứ khác, để ty thể hoạt động bình thường. Tuy nhiên, nếu có quá nhiều canxi, các quá trình của ty thể sẽ trở nên mất cân bằng và tế bào sẽ bị chết ngạt.

Ion canxi 2+ được kích hoạt từ 2 nguồn nội và ngoại sinh đồng loạt được hấp thụ gây quá tải cho tế bào ung thư khiến chúng bị "chết ngạt".

Ion canxi 2+ được kích hoạt từ 2 nguồn nội và ngoại sinh đồng loạt được hấp thụ gây quá tải cho tế bào ung thư khiến chúng bị "chết ngạt".

Một nhóm nghiên cứu do Juyoung Yoon thuộc Đại học Phụ nữ Ewha ở Seoul, Hàn Quốc dẫn đầu, cùng với các nhóm từ Trung Quốc, hiện đã tận dụng quy trình này và phát triển một loại thuốc chống ung thư tổng hợp có thể mở các kênh canxi tạo ra sự quá tải bên trong các tế bào ung thư.

Các nhà nghiên cứu đã nhắm mục tiêu vào hai kênh, kênh đầu tiên ở màng ngoài và kênh còn lại là kênh canxi trong mạng lưới nội chất, một cơ quan tế bào cũng lưu trữ các ion canxi. Kênh nằm ở màng ngoài mở ra khi tiếp xúc với một lượng lớn các loại oxy phản ứng (ROS), trong khi kênh trong mạng lưới nội chất được kích hoạt bởi các phân tử oxit nitric.

Để tạo ra ROS mở kênh canxi màng ngoài, các nhà nghiên cứu đã sử dụng thuốc nhuộm màu xanh lá cây indocyanine. Tác nhân hoạt tính sinh học này có thể được kích hoạt bằng cách chiếu xạ bằng ánh sáng cận hồng ngoại, điều này không chỉ gây ra các phản ứng dẫn đến ROS mà còn làm nóng môi trường. Nhóm nghiên cứu giải thích rằng nhiệt độ cục bộ cao sẽ kích hoạt tác nhân hoạt động giải phóng các phân tử oxit nitric (NO) mở kênh trong mạng lưới nội chất.

Sau khi thử nghiệm thành công trên các dòng tế bào khối u, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm công thức tiêm được ở chuột được cấy ghép khối u. Để tạo ra một loại thuốc kết hợp tương thích sinh học, các nhà nghiên cứu đã nạp các thành phần hoạt tính vào các hạt silica xốp trung tính cực nhỏ, không gây hại cho cơ thể nhưng có thể được các tế bào khối u nhận ra và vận chuyển vào tế bào.

Sau khi tiêm các hạt này vào máu chuột, các nhà nghiên cứu quan sát thấy thuốc tích tụ trong khối u. Việc tiếp xúc với ánh sáng cận hồng ngoại đã kích hoạt thành công cơ chế hoạt động gây quá tải canxi và khối u biến mất sau vài ngày ở những con chuột được điều trị bằng chế phẩm này.

Các tác giả nhấn mạnh rằng phương pháp dòng ion này cũng có thể hữu ích trong các lĩnh vực nghiên cứu y sinh liên quan, nơi một cơ chế tương tự có thể kích hoạt các kênh ion khác với canxi để tìm ra phương pháp điều trị mới.