Author: tcnhat

Gen SALL4 cung cấp cho các tế bào gốc khả năng phân chia liên tục thay vì biệt hóa thành các tế bào trưởng thành. Thông thường, các tế bào chỉ thể hiện SALL4 trong quá trình phát triển phôi, nhưng các gen được tái biểu hiện trong hầu hết các trường hợp bệnh bạch cầu dòng tủy cấp và 10 – 30% ung thư gan, phổi, dạ dày, buồng trứng, nội mạc tử cung, và ung thư vú, cho thấy SALL4 giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành khối u.

Trong bài báo được xuất bản trên tờ New England Journal of Medicine, hai phòng thí nghiệm trực thuộc HSCI – một ở Singapore và một ở Boston – cho thấy việc “knock out” các gen SALL4 trong các khối u gan chuột, hoặc can thiệp vào hoạt động của các sản phẩm protein của nó với một chất ức chế nhỏ, điều trị các bệnh ung thư.

Ông Daniel Tenen, chủ nhiệm Chương trình các bệnh về máu của HSCI, cũng là người đứng đầu một phòng thí nghiệm tại Viện Khoa học ung thư của Singapore (CSI Singapore) nói “Báo cáo của chúng tôi là về bệnh ung thư gan, nhưng nó cũng có khả năng đúng về bệnh ung thư phổi, ung thư vú, ung thư buồng trứng, nhiều người, nhiều bệnh ung thư. SALL4 là một marker, vì vậy nếu chúng ta có một loại thuốc phân tử nhỏ ngăn chặn chức năng của SALL4, chúng ta cũng có thể dự đoán được đáp ứng của bệnh nhân.”

Nghiên cứu khả năng điều trị của một yếu tố phiên mã là điều bất thường trong lĩnh vực nghiên cứu ung thư. Yếu tố phiên mã thường bị loại ra vì khó khăn trong việc phát triển các loại thuốc can thiệp an toàn không tác động đến di truyền. Hầu hết các nhà nghiên cứu ung thư tập trung sự chú ý vào các kinase.

Tuy nhiên, yêu cầu của các nhà nghiên cứu HSCI vào sinh học cơ bản của gen SALL4 tiết lộ một cách khác để can thiệp vào hoạt động của nó trong tế bào ung thư. Sản phẩm protein của gen chịu trách nhiệm làm ngừng một gen ức chế khối u, làm cho các tế bào phân chia không kiểm soát được. Với việc sử dụng kiến ​​thức này, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng protein mục tiêu SALL4 với các phân tử giống thuốc có thể ngăn chặn sự phát triển khối u.

Đầu năm nay, đồng tác giả của Tenen, Li Chai giảng viên liên kết của HSCI, một phó giáo sư trường Y Đại học Harvard về bệnh lý tại Bệnh viện Brigham và Phụ nữ, xuất bản một bài báo trong tạp chí Blood, báo cáo rằng một chất ức chế SALL4 có tiềm năng điều trị tương tự như trong các tế bào bạch cầu.

GS. Chai đã thu mẫu máu của các bệnh nhân bị bệnh bạch cầu dòng tủy cấp, xử lý các tế bào bạch cầu với các chất ức chế can thiệp vào hoạt động protein SALL4, và sau đó cấy máu vào chuột. Kết quả là có một sự suy thoái dần của các bệnh ung thư tương tự ở chuột. Ông cũng cho biết “Tôi vui mừng về thành công đầu tiên của sự phát triển loại thuốc mới này. Là một bác sĩ, một nhà khoa học, nếu tôi có thể tìm thấy một loại thuốc mới có độc tính thấp cho các mô bình thường thì bệnh nhân của tôi có thể có một chất lượng cuộc sống tốt hơn.”

Chai và Tenen bây giờ đang làm việc với Lee Rubin Thành viên Ban Chấp hành HSCI, Viện Harvard Hóa học và Sinh học tế bào, và James Bradner của Viện Ung thư Dana-Farber, một giảng viên liên kết của HSCI, để vượt qua những thách thức kỹ thuật trong việc phát triển thuốc và chứng minh tiềm năng của SALL4 can thiệp để điều trị các dạng ung thư khác.

“Tôi nghĩ rằng với tư cách là viện nghiên cứu, chúng ta nên cộng tác với các công ty dược vì họ có thể làm nhiều điều tốt hơn so với chúng ta” Tenen nói. “Tuy nhiên, cũng là một học giả, tôi muốn đi sâu vào nghiên cứu các chỉ tiêu sinh học quan trọng, không được các công ty dược nghiên cứu – bởi vì nếu chúng ta không làm, ai sẽ làm?”

Nguyễn Thị Kiều Oanh
Theo ScienceDaily

Các căn bệnh khó nghiên cứu như bệnh Alzheimer, chứng tâm thần phân liệt, bệnh tự kỷ giờ đây có thể được tiếp cận an toàn và hiệu quả nhờ vào một phương pháp mới nhằm thu nhận tế bào não trưởng thành còn được gọi là tế bào thần kinh (neuron) từ tế bào da được tái thiết lập chương trình.

Theo GS. Gong Chen tại trường đại học Penn State và cũng là trưởng nhóm nghiên cứu: “Phần thú vị nhất của nghiên cứu này là nó cung cấp mô hình bệnh lý trực tiếp đầy hứa hẹn, cho phép nghiên cứu trên đĩa Petri, các neuron người trưởng thành có biểu hiện giống như các neuron tăng trưởng tự nhiên trong não người.” GS Chen nói thêm rằng phương pháp này có thể đưa đến việc điều trị cá thể hóa cho từng bệnh nhân dựa trên thông tin di truyền và tế bào của chính họ. Nghiên cứu sẽ được xuất bản trên tạp chí Stem Cell Research.

Tế bào gốc thần kinh người (màu đỏ), được tái thiết lập chương trình từ tế bào da trưởng thành, biệt hóa hiệu quả thành tế bào não (xanh lục), sau khi được nuôi cấy thành tế bào hình sao.

GS Chen nói: “Chắc chắn rằng chúng tôi không muốn lấy tế bào não của một người nào đó để làm thí nghiệm, vì vậy việc tạo ra tế bào não bệnh nhân trên đĩa Petri là việc làm tốt nhất cho mục đích nghiên cứu và tầm soát thuốc”. GS giải thích rằng, trong các nghiên cứu trước, các nhà khoa học đã tìm ra cách để tái thiết lập chương trình tế bào da từ bệnh nhân để trở thành tế bào gốc vạn năng không chuyên biệt hay không biệt hóa (iPSCs). GS giải thích: “Trong quá trình phát triển, những tế bào gốc này sẽ biệt hóa thành nhiều kiểu tế bào chuyên hóa, như tế bào cơ, tế bào não, tế bào máu. Vì thế, sau khi tạo iPSCs từ tế bào da, các nhà nghiên cứu sau đó có thể nuôi cấy chúng để trở thành tế bào não, hay neuron, sau đó có thể được nghiên cứu an toàn trong đĩa Petri.”

Giờ đây, trong nghiên cứu mới của GS Chen và nhóm nghiên cứu của ông, họ đã tìm ra cách để biệt hóa iPSCs thành neuron người trưởng thành hiệu quả hơn nhiều, và tạo ra tế bào có biểu hiện tương tự như neuron trong não. GS Chen giải thích rằng trong môi trường tự nhiên của neuron, chúng luôn được nhận thấy trong trạng thái giống tế bào hình sao, có số lượng vượt trội trong não để giúp neuron thực hiện đúng chức năng. GS giải thích: “Vì trong não các neuron tiếp xúc với tế bào hình sao nên chúng tôi dự đoán rằng sự tương tác vật lý trực tiếp này có thể là một phần không thể thiếu của sự tăng trưởng của neuron.”

Để kiểm tra giả thiết này, GS Chen và cộng sự bắt đầu bằng việc nuôi cấy tế bào gốc thần kinh có nguồn gốc từ iPSC, đây là những tế bào gốc có tiềm năng biệt hóa thành neuron. Những tế bào này được nuôi trên lớp đơn tế bào hình sao để hai loại tế bào này tiếp xúc với nhau.

GS Chen nói: “Chúng tôi thấy rằng những tế bào gốc thần kinh này khi nuôi cấy trên tế bào hình sao sẽ biệt hóa thành neuron trưởng thành hiệu quả hơn nhiều so với việc chỉ nuôi cấy tế bào gốc thần kinh trên đĩa Petri. Điều này dường như là tế bào hình sao có vai trò trong việc kích hoạt tế bào gốc, nói chúng phải làm gì và giúp chúng thực hiện số phận trở thành neuron.”

Để chứng minh sự phát triển mạnh hơn của neuron khi nuôi cấy cạnh tế bào hình sao, GS Chen và cộng sự sử dụng kỹ thuật đo điện sinh lý học và cho thấy tế bào tăng trưởng trên tế bào hình sao có nhiều sự kiện synap hơn – tín hiệu được gửi từ một neuron đến các neuron khác. Trong một thí nghiệm khác, chỉ sau một tuần các tế bào gốc thần kinh tăng trưởng cạnh tế bào hình sao, các nhà nghiên cứu cho thấy các neuron biệt hóa mới bắt đầu hoạt động điện thế – tín hiệu kích thích điện nhanh xảy ra trong mọi neuron trong não. Trong thí nghiệm cuối, các thành viên trong nhóm trộn tế bào gốc thần kinh người với các neuron chuột. GS Chen nói: “Chúng tôi thấy rằng chỉ sau một tuần, có nhiều tương tác giữa neuron chuột và neuron người.” Ông giải thích rằng sự tương tác xảy ra khi một neuron tương tác với tế bào cạnh nó và giải phóng một chất hóa học gọi là chất dẫn truyền thần kinh (neurotransmitter) để điều hòa hoạt động của tế bào đó.

GS Chen nói: “Các nhà nghiên cứu trước chỉ có thể thu nhận tế bào não của tử thi bị bệnh Alzheimer, chứng tâm thần phân liệt và bệnh tự kỷ. Giờ đây, các nhà nghiên cứu có thể lấy tế bào da từ bệnh nhân – một quy trình an toàn và ít xâm lấn, và chuyển chúng thành tế bào não mô phỏng hoạt động tế bào não của chính bệnh nhân. GS nói thêm rằng sử dụng phương pháp này, các nhà nghiên cứu có thể tìm hiểu làm thế nào thuốc sẽ tác động lên các tế bào não của từng bệnh nhân, mà không cần bệnh nhân thử thuốc – hạn chế các tác dụng phụ nguy hiểm.

Vũ Thanh Bình
vtbinh@hcmus.edu.vn
Nguồn: http://www.sciencedaily.com/releases/2013/06/130606141130.htm