Các nhà nghiên cứu TXST phát hiện ra đặc tính chống ung thư trong hợp chất nấm

Nghiên cứu mới được tiến hành một phần tại Đại học Bang Texas (TXST) đã xác định được một hợp chất chuyển hóa trong nấm có đặc tính chống ung thư mạnh.

Một nhóm nghiên cứu quốc tế—bao gồm Alexander Kornienko, Tiến sĩ, giáo sư tại Khoa Hóa học và Hóa sinh tại TXST và là người giữ chức Giáo sư nghiên cứu tổng thống được tài trợ Denise M. Trauth, và Tiến sĩ Sachin B. Wagh, nhà nghiên cứu tại TXST—đã tiến hành nghiên cứu, cho ra đời hai bài báo được bình duyệt ngang hàng.

“Các dẫn xuất bán tổng hợp mới của độc tố thực vật sphaeropsidin gây ra tình trạng sưng lưới nội chất nghiêm trọng ở tế bào ung thư” được công bố trên tạp chí Scientific Reports và “Các chất tương tự chuyển hóa chéo Sphaeropsidin A C15-C16 có hoạt tính chống ung thư mạnh” được công bố trên tạp chí Chemistry Europe.

“Phát hiện ban đầu của chúng tôi liên quan đến việc xác định một hợp chất từ ​​nấm khiến tế bào ung thư co lại, dẫn đến quá trình chết tế bào không thể đảo ngược được gọi là apoptosis”, Kornienko cho biết. “Chúng tôi đã có thể tạo ra các dẫn xuất tổng hợp của hợp chất này, có khả năng tiêu diệt tế bào ung thư ở nồng độ thấp hơn tới năm lần so với hợp chất tự nhiên”.

“Điều này có nghĩa là bạn cần sử dụng ít hợp chất hơn nhiều để đạt được hiệu quả mong muốn chống lại ung thư, cho phép giảm độc tính đối với các mô bình thường”, ông nói. “Hiện tại, chúng tôi đang trong quá trình tổng hợp một lượng lớn dẫn xuất tổng hợp mạnh nhất của mình để thử nghiệm trên mô hình chuột mắc bệnh ung thư ở người”.

Diplodia cupressi là một loại nấm phổ biến gây ra bệnh héo rũ ở cây lá kim ở vùng đông bắc Bắc Mỹ. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng một hợp chất do loại nấm này sản xuất tự nhiên, sphaeropsidin A (SphA), có hiệu quả tiêu diệt tế bào ung thư. Các tế bào ung thư tránh được quá trình chết tế bào tự nhiên—apoptosis—bằng cách sử dụng một quá trình được gọi là tăng thể tích điều hòa. Điều này dẫn đến sự phát triển không kiểm soát của tế bào ung thư. SphA khắc phục khả năng kháng apoptosis này ở các tế bào ung thư bằng cách gây ra sự co lại của tế bào bằng cách làm suy yếu sự tăng thể tích điều hòa.

Bản thân SphA có độc tính rộng đối với tế bào động vật, hạn chế tính hữu ích của nó như một phương pháp điều trị ung thư. Điều này thúc đẩy nhóm nghiên cứu phát triển 17 phiên bản tổng hợp mới của hợp chất này với mục tiêu xác định các phiên bản có hiệu quả chống lại tế bào ung thư nhưng ít có khả năng gây hại cho tế bào khỏe mạnh hơn. Một số phiên bản SphA do phòng thí nghiệm sản xuất này tỏ ra mạnh hơn hợp chất ban đầu, nghĩa là có thể giảm liều lượng trong khi vẫn đạt được hiệu quả chống ung thư tương tự. Hơn nữa, một số hợp chất này gây ra tình trạng sưng tấy nghiêm trọng ở lưới nội chất của tế bào ung thư – một mạng lưới màng bên trong tế bào – cuối cùng dẫn đến cái chết của tế bào ung thư. Tính chất chống ung thư bổ sung này là mới đối với các hợp chất tổng hợp và không được quan sát thấy trong sản phẩm tự nhiên.

Cơ chế tiêu diệt tế bào mới của các dẫn xuất SphA mới này có khả năng trở thành tác nhân chống ung thư có giá trị để tiêu diệt các tế bào ung thư kháng hóa trị và các phương pháp điều trị ung thư khác.

Tiến sĩ Kevin Lewis, Tiến sĩ David Schilter và các trợ lý nghiên cứu Iram Majeed, Robert Scott, Annie R. Hooper và Vladimir A. Maslivetc của TXST đã đóng góp vào các nghiên cứu.