THIẾT KẾ MỘT PROBIOTICS MỚI PHÁ VỠ TẾ BÀO UNG THƯ
Ngày 04/01/2022
Vi khuẩn là những vi sinh vật xấu có hại, như mọi người thường nghĩ đến đầu tiên về một số chủng có thể gây ra các bệnh nghiêm trọng như viêm phổi hoặc viêm màng não. Tuy nhiên, có rất nhiều vi khuẩn hữu ích, được gọi là vi khuẩn Probiotics, hỗ trợ cơ thể theo những cách khác nhau.
Các nhà nghiên cứu của Đại học Cincinnati US (UC) đã bào chế ra một loại Probiotic nhằm đến mục tiêu phá vỡ khả năng phòng thủ của tế bào ung thư, đưa ra các liệu pháp giúp tiêu diệt khối u một cách dễ dàng hơn. Các phát hiện gần đây đã được công bố trên tạp chí Advanced Healthcare Materials.
Tiến sĩ Nalinikanth Kotagiri, tác giả chính của nghiên cứu này, một trợ lý giáo sư tại Đại học Dược James L. Winkle của UC và là một thành viên của Trung tâm Ung thư UC, đang nghiên cứu "ung thư rắn" hoặc những bệnh ung thư được định nghĩa là sự phát triển tế bào bất thường trong các cơ quan "rắn" như vú hoặc tuyến tiền liệt, trái ngược với bệnh bạch cầu, một bệnh ung thư ảnh hưởng đến máu. Kotagiri giải thích rằng nhiều tế bào ung thư thể rắn có hỗn hợp đồng nhất (matrix) tạo thành từ collagen và axit hyaluronic bao bên ngoài tế bào ung thư. Hỗn hợp này tạo thành một rào cản xung quanh các tế bào ung thư và khiến các kháng thể và tế bào miễn dịch khó tiếp cận các khối u hơn. Shindu Thomas, tác giả đầu tiên của nghiên cứu này và là nghiên cứu sinh tại phòng thí nghiệm Kotagiri, đã nghiên cứu với vi khuẩn E.coli Nissle (*), một loại vi khuẩn có lợi đã được sử dụng như một vi khuẩn Probiotics khoảng 100 năm nay và khác với các chủng vi khuẩn E. coli gây bệnh. Thông qua công nghệ mới, bất kỳ protein hoặc enzym nào cũng có thể được sản xuất trên vi khuẩn E.coli Nissle. Trong trường hợp này, vi khuẩn tiết ra một số lớn cấu trúc nhỏ gọi là túi màng ở rìa ngoài của tế bào. Các bóng nước này mang cùng các chất liệu có trên chính vi khuẩn và các nhà nghiên cứu đã thiết kế vi khuẩn này mang một loại enzyme có tác dụng phá vỡ hỗn hợp matrix bao bên ngoài tế bào ung thư.
Vi khuẩn E.coli Nissle
Kotagiri cho biết vi khuẩn này có xu hướng phát triển mạnh trong môi trường thiếu oxy và thiếu hụt miễn dịch, hai đặc điểm được tìm thấy trong bệnh ung thư thể rắn. Nhờ vậy, các loại vi khuẩn được thiết kế đặc biệt thu hút một cách tự nhiên các tế bào ung thư này.
Sau khi tạo ra Probiotics mới, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu ảnh hưởng của vi khuẩn này đối với các mô hình động vật bị ung thư vú và ruột kết. Vi khuẩn được truyền vào tĩnh mạch khoảng bốn hoặc năm ngày trước khi điều trị ung thư, cho phép vi khuẩn có thời gian cư trú và phá vỡ khả năng phòng thủ của ung thư và chuẩn bị cho việc điều trị.
Sau khi đưa vi khuẩn vào mô ung thư và sau đó là các liều tiếp theo của liệu pháp miễn dịch hoặc một loại dược phẩm khác, loại thuốc được sử dụng trong liệu pháp nhắm mục tiêu, Kotagiri cho biết những con chuột sống sót lâu hơn gấp đôi so với những con chỉ được điều trị theo phương pháp điều trị ung thư thông thường. Kết quả cho thấy vi khuẩn và enzym có hiệu quả trong việc phá vỡ hỗn hợp ngoại bào matrix và cho phép liệu pháp này tiếp cận các tế bào ung thư.
Nghiên cứu cho thấy vi khuẩn ảnh hưởng đến các khối u nhưng không tấn công các tế bào khỏe mạnh ở các cơ quan khác như tim, phổi, gan và não. Kotagiri cho biết điều này cho thấy vi khuẩn có thể an toàn và sẽ không gây nhiễm trùng ở các bộ phận khác của cơ thể, nhưng cần phải nghiên cứu thêm để kiểm tra tính an toàn của nó trên các mô hình động vật lớn và có thể là con người, đặc biệt là trong môi trường suy giảm miễn dịch.
Ông nói: “Điều này luôn đi kèm với một lời cảnh báo thận trọng về cách bạn có thể sử dụng chiến lược này mà không gây ra bất kỳ nhiễm trùng huyết hay nhiễm trùng nào trong cơ thể”.
Kotagiri cho biết phòng thí nghiệm của ông đã bắt đầu xem xét kỹ hơn cách thức vi khuẩn Probiotics có thể giải quyết các vấn đề y sinh vào khoảng năm 2018, vì có gần một đến gấp hai lần số lượng tế bào vi khuẩn so với tế bào người trong cơ thể bạn tại bất kỳ thời điểm nào.
Kotagiri nói: “Có vi khuẩn trong ruột, trên da, bên trong phổi, bên trong miệng, thậm chí bên trong các khối u. Vậy tại sao không tận dụng điều đó và tìm ra những phương pháp hiệu quả để khiến chúng tác động có lợi ví dụ phá hủy tế bào ung thư?”
Kotagiri cho biết, nếu vi khuẩn được thiết kế tiếp tục tự chứng minh là an toàn và hiệu quả, có rất nhiều cách để tạo ra vi khuẩn cho các mục đích sử dụng khác nhau, bao gồm cả khả năng sử dụng vi khuẩn để điều trị các tình trạng bệnh ở ruột, miệng và da. Ông cho biết cũng có tiềm năng thiết kế vi khuẩn được trang bị nhiều protein và phân tử để tạo ra một nền tảng đơn trị liệu (hoặc liệu pháp sử dụng một loại điều trị) thay vì chỉ tạo điều kiện cho liệu pháp kết hợp.
Kotagiri cho biết: “Vì vậy, vi khuẩn về cơ bản có thể đóng vai trò vận chuyển và tải các vật liệu trị liệu cần thiết đến các hốc độc nhất trong cơ thể và từ đó nó trở thành một thực thể tự duy trì” Kotagiri nói. “Mặc dù khả năng là vô tận nhưng cũng có những thách thức đáng kể. Chúng ta phải là người quản lý tốt trong việc đưa ra loại bằng chứng khả thi để cộng đồng hiểu đâu là giới hạn và những gì có thể làm được.”
(*)Escherichia coli ( E. coli ) là một loại vi khuẩn phổ biến được tìm thấy trong ruột dưới của động vật máu nóng, bao gồm cả con người. Trong khi hầu hết các chủng đều vô hại, một số có thể gây tiêu chảy, viêm dạ dày ruột nghiêm trọng hoặc ngộ độc thực phẩm. Tuy nhiên, có một chủng đặc biệt, chủng E. coli, Nissle 1917 phân lập bởi Alfred Nissle năm 1917 (viết tắt là EcN), được sử dụng đặc biệt để ngăn ngừa rối loạn tiêu hóa. Kể từ khi được phát hiện cách đây 100 năm, EcN có lẽ là dòng vi khuẩn được nghiên cứu nhiều nhất hiện nay.
AustrapharmVN
Nguồn tham khảo: UC RESEARCHERS ENGINEER NEW PROBIOTIC TO TARGET AND BREAK DOWN CANCER CELL DEFENSES by Emily Henderson, B.Sc. (Nov 21 2021)
Bài viết liên quan
