Nghiên cứu mới đã chỉ ra rằng việc sản xuất heme, một phân tử máu, hỗ trợ sự tiến triển của bệnh bạch cầu myeloid cấp tính, là một dạng ung thư máu tích cực. Các nhà nghiên cứu nói rằng ức chế heme do đó có thể là một cách hiệu quả để điều trị loại ung thư này, trong số những người khác.
Chỉ tính riêng trong năm 2014, bệnh bạch cầu đã ảnh hưởng đến khoảng 387.728 người ở Hoa Kỳ, theo số liệu từ Chương trình Giám sát, Dịch tễ học và Kết quả Kết thúc của Viện Ung thư Quốc gia (NCI).
Bệnh bạch cầu myeloid cấp tính (AML) là một dạng ung thư đặc biệt tích cực ảnh hưởng đến máu và tủy xương. Theo NCI, vào năm 2017, sẽ có khoảng 21.380 trường hợp mắc bệnh AML và khoảng 10.590 ca tử vong do bệnh nhân trưởng thành gây ra.
Bệnh viện nghiên cứu trẻ em St. Jude ở Memphis, TN, báo cáo rằng khoảng 500 trẻ em được chẩn đoán mắc bệnh AML mỗi năm, và trong khi đó có vẻ không phải là một số lượng lớn, AML cũng là loại ung thư thứ hai phổ biến nhất được phát triển bởi trẻ em.
Nghiên cứu mới do Tiến sĩ John Schuetz, từ Bệnh viện Nghiên cứu Trẻ em St. Jude, đã thực hiện một bước đột phá trong việc xác định điều gì cho phép AML tồn tại trong hệ thống.
Sản xuất Heme duy trì AML
Các nhà khoa học phát hiện ra rằng heme, một cấu trúc hóa học được tìm thấy trong hemoglobin, là chìa khóa để hiểu tại sao AML tồn tại trong hệ thống, và nó cũng có thể cung cấp một con đường mới để điều trị loại bệnh bạch cầu này. Những phát hiện gần đây đã được xuất bản trong.
Ngoài việc tham gia vào vai trò vận chuyển oxy của hemoglobin, heme cũng tham gia vào việc truyền electron, hỗ trợ hô hấp tế bào, cho phép oxy chuyển thành carbon dioxide và giải phóng năng lượng.
Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng sản xuất heme duy trì sự tiến triển của AML, và bằng cách ức chế sự tổng hợp của nó, các tế bào ung thư có thể được trung hòa.
Tiến sĩ Schuetz nhấn mạnh tầm quan trọng của phát hiện này, lưu ý rằng không có mối liên hệ rõ ràng giữa sản xuất heme và bệnh bạch cầu trước đây đã được xác định. Ông nói, “Hoàn toàn không có gì được biết về vai trò của sinh tổng hợp heme trước công việc của chúng tôi.”
Bước đầu tiên trong việc xác định vai trò chính của heme trong bệnh bạch cầu là tìm kiếm kỹ lưỡng bằng cơ sở dữ liệu của St. Jude, với mục đích xác định các gen bổ sung được kích hoạt bởi một dạng AML đặc biệt mạnh.
AML độc lực này được “hỗ trợ” bởi các oncogene MYCN, trong đó có một vai trò quan trọng trong phân chia tế bào và tế bào tự hủy diệt. Theo kết quả của việc tìm kiếm cơ sở dữ liệu, các nhà khoa học đã tiết lộ rằng một gen khác, được gọi là UROD – kích thích sự sản xuất heme – hoạt động quá mức trong trường hợp bệnh nhân ung thư bạch cầu.
Theo Tiến sĩ Schuetz, một phát hiện quan trọng khác trong bối cảnh này là bệnh bạch cầu được điều khiển bởi gen MYCN, cho thấy hoạt động UROD đặc biệt trầm trọng hơn, đặc biệt tích cực và dễ dẫn đến tử vong của bệnh nhân.
Các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho thấy rằng các tế bào có hoạt động MYCN bất thường hấp thụ lượng oxy lớn hơn, do đó tùy thuộc vào việc sản xuất heme để tự tái tạo. Đó là trường hợp, các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng khi sản xuất heme được ngăn chặn, do đó tự đổi mới, điều này dẫn đến làm chậm quá trình phát triển của bệnh bạch cầu.
Con đường tiềm năng để điều trị
Tự gia hạn cũng có thể được ngăn chặn bằng cách ức chế một protein loại bỏ một thành phần heme khỏi các tế bào. Điều này gây ra sự tích tụ các phân tử độc hại đối với các tế bào ung thư, dẫn đến sự hủy diệt của chúng. Cũng đáng kể là ngăn chặn protein này trong các tế bào khỏe mạnh không có tác động tiêu cực.
Trong một nghiên cứu tiền lâm sàng, các nhà nghiên cứu đã xem xét hiệu quả loại bỏ gen MYCN sẽ có. Họ lưu ý rằng, theo cách tiếp cận này, sự tiến triển của bệnh bạch cầu bị chậm lại và khả năng sống sót tăng lên.
Ngoài ra, nó đã được tìm thấy rằng bệnh bạch cầu có thể được chữa khỏi trong các mô hình tiền lâm sàng bằng cách ức chế protein và phá vỡ sản xuất heme. Tiến sĩ Schuetz giải thích rằng nghiên cứu của họ cho thấy hai phương pháp mới để điều trị AML.
“Một là nhắm mục tiêu UROD, điều này sẽ làm giảm sinh tổng hợp heme. […] Chiến lược khác sẽ là sử dụng các loại thuốc để ức chế protein van giảm và đồng thời quản lý một hóa chất là tiền chất của heme. sẽ gây ra sự tích tụ các phân tử độc hại là một phần của quá trình tổng hợp heme. “
Tiến sĩ John Schuetz
Những phát hiện này thậm chí còn có những tác động sâu rộng hơn, theo các nhà khoa học. Họ cho rằng các chiến lược điều trị tương tự có thể được áp dụng cho các loại ung thư khác phụ thuộc vào quá trình sản xuất heme, chẳng hạn như một loại u trung biểu mô.
Trong tương lai, Tiến sĩ Schuetz và các đồng nghiệp của ông nhằm mục đích đạt được một sự hiểu biết chi tiết hơn về vai trò của heme trong AML, điều tra xem các vai trò tế bào khác của heme có thể có ý nghĩa trong sự phát triển của bệnh bạch cầu hay không.
Các nhà nghiên cứu cũng muốn thử nghiệm các phương pháp điều trị ức chế hoạt động UROD, để tìm hiểu xem liệu chúng có thể ức chế AML hay không.
