Các nhà khoa học Tây Nam UT xác định N6F11 là phương pháp điều trị đầy hứa hẹn
Bác sĩ Yaguang Xi bắt đầu sự nghiệp của mình vào những năm 1990 với tư cách là một bác sĩ phẫu thuật thực hành. Nhưng sau khi giúp thực hiện một thủ thuật, mặc dù thành công về mặt kỹ thuật, nhưng vẫn không thể cứu bệnh nhân 17 tuổi của mình khỏi sự tái phát của bệnh ung thư dạ dày chết người, anh bắt đầu suy nghĩ sâu sắc hơn về nguyên nhân gốc rễ của căn bệnh này.
“Tôi nghĩ rằng chúng tôi đã cứu cô ấy, nhưng chúng tôi không thể,” anh nói. “Tôi đã bị sốc. Tôi đã làm phần phẫu thuật, cố gắng hết sức, nhưng tôi không có cách nào để cứu mạng cô gái này”.
Ung thư là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu thứ hai ở Hoa Kỳ, chỉ sau bệnh tim. Năm ngoái, ước tính có khoảng 1,9 triệu người trên toàn quốc được chẩn đoán ung thư và con số đó không bao gồm ung thư da cơ bản hoặc ung thư biểu mô tại chỗ.
Đối với bệnh nhân và các nhà nghiên cứu, ung thư là một đối thủ đáng gờm.
Cần có sự kết hợp đặc biệt giữa sự kiên trì và trái tim để trở thành một nhà nghiên cứu ung thư. Tại Trung tâm Ung thư Đại học Georgia, được thành lập vào năm 2004, một số nhà khoa học giỏi nhất của UGA đã chấp nhận thách thức này.
“Chúng tôi có sự đa dạng lớn về thành viên, gần 40 giảng viên từ 20 khoa khác nhau”, giám đốc trung tâm Eileen Kennedy, Giáo sư Hiệp hội Thể thao Georgia tại Đại học Dược cho biết. “Các nhà nghiên cứu của chúng tôi mang đến chuyên môn bổ sung. Chúng tôi đang xem xét chẩn đoán, phòng ngừa và điều trị, nhắm mục tiêu khám phá và dịch thuật trong ba lĩnh vực này cho môi trường bệnh nhân.
Chẩn đoán và điều trị sớm cung cấp cơ hội tốt nhất cho một kết quả tích cực, Kennedy nói. Và ngay cả trước khi chẩn đoán, các nhà nghiên cứu này quan tâm đến cách giảm nguy cơ ung thư – ví dụ như thông qua chế độ ăn uống, thay đổi môi trường và biết tiền sử gia đình.
“Chúng tôi muốn làm điều gì đó có tác động”, Kennedy nói, “Đối với chúng tôi, điều đó có nghĩa là làm thế nào mọi người có thể tồn tại? Chiến lược, phương pháp điều trị, hiểu các cơ chế của bệnh ung thư. Điều gì đang xảy ra trong các tế bào, và làm thế nào chúng ta có thể xem xét việc lập trình lại để điều chỉnh tín hiệu ung thư đó?”
Nhiệm vụ ba bên của trung tâm nhằm phát triển các chẩn đoán mới và tốt hơn cho bệnh ung thư, các phương pháp điều trị bằng thuốc mới và các biện pháp phòng ngừa có ý nghĩa. Khi họ phát triển các công cụ và liệu pháp này, các nhà nghiên cứu của Trung tâm Ung thư UGA đang giúp thay đổi ý nghĩa của chẩn đoán ung thư cho các thế hệ tương lai.
Nghiên cứu cứu cứu mạng sống
Đối với Tập, mất đi bệnh nhân 17 tuổi đó đã dẫn đến sự thay đổi trong quỹ đạo nghề nghiệp của anh. Ông tiếp tục lấy bằng tiến sĩ sinh học ung thư tại Đại học Bắc Kinh ở Trung Quốc và bắt đầu sự nghiệp thành công trong nghiên cứu ung thư ung thư. Bây giờ trong năm đầu tiên làm giáo sư và chủ tịch Khoa Khoa học Dược phẩm & Y sinh tại Đại học Dược UGA, Xi nhận ra mối liên hệ sâu sắc giữa nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của mình và phúc lợi của bệnh nhân ung thư.
“Tôi có một nền tảng lâm sàng,” ông nói. “Tôi muốn giải quyết những thách thức lâm sàng. Vì vậy, khi tôi ở trong phòng thí nghiệm cố gắng xác định cách thức hoạt động của một phân tử nhất định, đó là con đường của tôi đến một mục tiêu lớn hơn: Làm thế nào những khám phá này có thể dẫn đến một phương pháp điều trị giúp bệnh nhân? Tôi muốn giúp cứu càng nhiều mạng sống càng tốt”.
Nghiên cứu tịnh tiến của Xi, đã thu hút được nhiều khoản tài trợ R01 của Viện Ung thư Quốc gia (NCI), hiện đang nhằm mục đích phát triển các phương pháp điều trị ngăn chặn sự di căn của khối u trong ung thư đại trực tràng. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng khoảng 85% bệnh nhân ung thư đại trực tràng không đáp ứng với các liệu pháp ức chế điểm kiểm soát miễn dịch mới nhất. Tuy nhiên, phòng thí nghiệm của Xi đã tái sử dụng một loại thuốc chống viêm không steroid phổ biến (NSAID) để tạo ra một liệu pháp kết hợp mới giúp cải thiện phản ứng của những bệnh nhân này.
“Cách tiếp cận mới này có thể làm tăng khả năng đáp ứng của bệnh nhân và nâng cao hiệu quả của các chất ức chế điểm kiểm soát miễn dịch”, ông Tập nói. “Và bởi vì chúng tôi đang tái sử dụng một loại thuốc đã được thiết lập, chúng tôi có thể dễ dàng chuyển sang thử nghiệm Giai đoạn 2.”
Với sự hỗ trợ từ Trung tâm Ung thư UGA, Xi đang hình thành quan hệ đối tác chiến lược trên khắp Georgia, tìm kiếm các cộng tác viên để khởi động một thử nghiệm lâm sàng. Mặc dù sự quan tâm đến chăm sóc sức khỏe và khoa học là mạnh mẽ, nhưng doanh thu tiềm năng từ NSAID được tái sử dụng không đủ để thu hút hầu hết các nhà tài trợ dược phẩm. Ông Tập coi đó là một lý do để tiếp tục thúc đẩy.
“Đây là dịch vụ chăm sóc ung thư giá cả phải chăng”, ông nói. “Phương pháp điều trị này có thể giúp ích cho những người có thu nhập thấp. Nhưng chúng tôi cần các nhà tài trợ sẵn sàng bước vào và giúp chúng tôi thực hiện nghiên cứu.”
Ngoài các nghiên cứu liên quan khám phá một phương pháp điều trị mới cho ung thư vú ba âm tính, Xi đang dẫn đầu các sáng kiến để thiết lập một chương trình nghiên cứu khám phá thuốc hỗ trợ trí tuệ nhân tạo (AI) tại UGA và theo dõi sau đại học cho nghiên cứu ung thư trong khoa của mình. Tất cả đều đi xuống, ông nói, để hợp tác.
“Chúng tôi đang xây dựng các chương trình liên ngành để tăng cường sứ mệnh nghiên cứu và giáo dục của chúng tôi”, ông nói. “Dự án đầu tiên của chúng tôi sẽ tập trung vào phát triển thuốc ung thư bằng cách sử dụng AI.”
Điều trị ung thư cho thời đại mới
Natarajan Kannan được đào tạo như một nhà vật lý vì ông thích giải quyết các vấn đề mà hầu hết mọi người sẽ coi là không thể giải quyết được.
“Tôi thích nghiên cứu các hệ thống phức tạp”, ông nói. “Tôi sắp kết thúc chương trình đại học, và giáo sư của tôi nói rằng thách thức lớn tiếp theo sẽ là nghiên cứu các quá trình tiến hóa phức tạp, chẳng hạn như ung thư, bằng cách sử dụng các kỹ thuật định lượng. Điều đó đã mở ra cánh cửa”.
Ngày nay, với tư cách là Học giả Xuất sắc của Liên minh Ung thư Georgia và là giáo sư hóa sinh và sinh học phân tử tại Đại học Nghệ thuật và Khoa học Franklin của UGA và Viện Tin sinh học, Kannan điều tra các protein kinase chưa được nghiên cứu, một phần của lớp enzyme gây ra những thay đổi đột biến có thể dẫn đến ung thư.
“Protein kinase hoạt động như các công tắc phân tử ‘bật-tắt'”, Kannan nói. “Chúng điều chỉnh các con đường truyền tín hiệu tế bào làm nền tảng cho sự khởi đầu và tiến triển của ung thư. Nhưng chúng tôi không biết đủ về chúng, vì chỉ có một vài trong số các kinase này đã được nghiên cứu kỹ lưỡng.
Phòng thí nghiệm của Kannan tham gia vào Viện Y tế Quốc gia Chiếu sáng Hiệp hội Bộ gen có thể dùng thuốc (IDG), một nỗ lực trên toàn quốc để cải thiện sự hiểu biết khoa học về các họ protein chưa được nghiên cứu thông qua việc phát triển các công cụ mới và kho lưu trữ thông tin.
“Chúng tôi có một lượng lớn dữ liệu đã có sẵn về các kinase được nghiên cứu kỹ lưỡng”, Kannan nói. “Chúng ta có thể khai thác dữ liệu này để làm sáng tỏ những dữ liệu chưa được nghiên cứu không? Tất cả chúng đều có liên quan; Họ đang ở trong cùng một cây gia đình.”
Làm việc cùng với các giảng viên tại Trường Máy tính UGA, Kannan đã phát triển Bản thể học Protein Kinase, một bản đồ kiến thức có thể khai thác để tích hợp các dạng dữ liệu đa dạng về protein kinase và ung thư.
“Những bản đồ tri thức này cho máy tính biết các dạng dữ liệu khác nhau có liên quan với nhau như thế nào”, ông nói. “Chúng tôi làm điều này theo cách mà con người có thể hiểu và máy tính có thể khai thác, vì vậy các nhà nghiên cứu ung thư và bác sĩ lâm sàng có thể sử dụng bản đồ kiến thức cho các nỗ lực khám phá thuốc.”
Mục tiêu cuối cùng của nhóm là triển khai các công cụ này trong môi trường lâm sàng — nơi bác sĩ có thể đặt câu hỏi theo cách tương tự như ChatGPT, Kannan nói, và câu trả lời mà họ nhận được có thể hướng dẫn các lựa chọn điều trị tiếp theo. Kết quả cuối cùng có thể là một kế hoạch điều trị được cá nhân hóa có tính đến cả dữ liệu bệnh nhân cá nhân và tổng hợp.
“Điều này đang đẩy nhanh quá trình điều trị ung thư được cá nhân hóa cho thời đại AI”, ông nói.
Nhóm của ông đã bắt đầu thử nghiệm làm thế nào một số đột biến phân tử có liên quan đến các bệnh ung thư cụ thể ở người. Kannan cũng đang hợp tác với các giảng viên khác của Trung tâm Ung thư UGA để phát triển các đầu dò hóa học mới cho các kinase được điều chỉnh sai. Trong lĩnh vực phòng ngừa, gần đây ông đã xuất bản một bài báo điều tra vai trò của kinase trao đổi chất chưa được nghiên cứu trong bệnh ung thư ở người – các protein bật hoặc tắt dựa trên mô hình chế độ ăn uống. Mô hình chế độ ăn uống có thể là chìa khóa để giúp ngăn ngừa nhiều bệnh ung thư hình thành ngay từ đầu.
“Có một nhu cầu mạnh mẽ để lập bản đồ các mối quan hệ kết nối chế độ ăn uống, trao đổi chất và ung thư”, Kannan nói. “Những phương pháp khai thác dữ liệu mới này rất quan trọng để ngăn ngừa ung thư.”
“Chúng tôi muốn làm điều gì đó có tác động. Đối với chúng tôi, điều đó có nghĩa là làm thế nào mọi người có thể tồn tại? Chiến lược, phương pháp điều trị, hiểu các cơ chế của bệnh ung thư. Điều gì đang xảy ra trong các tế bào, và làm thế nào chúng ta có thể xem xét việc lập trình lại để điều chỉnh tín hiệu ung thư đó?”
– Eileen Kennedy, giám đốc Trung tâm Ung thư UGA và Giáo sư Hiệp hội Thể thao Georgia tại Đại học Dược
Điều trị vật nuôi của chúng tôi
Corey Sabacó một danh sách bệnh nhân khác với những gì bạn mong đợi từ một bác sĩ ung thư. Bệnh nhân của cô không thể nói cho cô biết họ cảm thấy thế nào – ít nhất là không phải bằng lời.
Là giáo sư ung thư tại Khoa Y học &Phẫu thuật Động vật Nhỏ tại Đại học Thú y UGA, Saba tiến hành các thử nghiệm lâm sàng về phương pháp điều trị ung thư mới nhất cho chó, mèo và ngựa. Các cuộc điều tra của cô hứa hẹn cho cả những động vật được chẩn đoán ung thư và có khả năng cho những người bị ung thư liên quan.
“Ung thư chó rất giống với ung thư ở người”, cô nói. “Vì vậy, mục đích của một số thử nghiệm này là để điều tra các liệu pháp điều trị ung thư mới có thể kết thúc trong các thử nghiệm lâm sàng ở người.”
Cuối cùng, Saba và các cộng tác viên của cô đã tiến hành các thử nghiệm lâm sàng rộng rãi về rabacfosadine (Tanovea), một phương pháp điều trị hóa trị ung thư hạch chó. Những nghiên cứu này, liên quan đến hơn 600 được nhìn thấy trong khoảng thời gian 15 năm, đã dẫn đến quyết định của Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA) cấp phép điều trị có điều kiện vào năm 2016 và phê duyệt đầy đủ vào năm 2021. Tanovea là loại thuốc động vật mới đầu tiên nhận được sự chấp thuận đầy đủ của FDA theo chương trình Sử dụng nhỏ và các loài nhỏ.
Thành tích này là một yếu tố thay đổi cuộc chơi tiềm năng cho những bị ung thư hạch. Sự phát triển của kháng thuốc là một vấn đề lớn trong điều trị u lympho chó, thường xảy ra trong vòng một năm sau khi bắt đầu điều trị. Cơ chế hoạt động của Tanovea khác với các loại thuốc khác được sử dụng để điều trị bệnh và việc bổ sung nó vào kho vũ khí điều trị mang lại hy vọng cho thời gian thuyên giảm lâu hơn.
Trong những nỗ lực liên quan, nhóm của cô gần đây đã nhân rộng một thử nghiệm giúp xác nhận khả năng tồn tại của một phác đồ điều trị ít tốn thời gian hơn để quản lý Tanovea, một phát hiện chắc chắn sẽ hữu ích cho các bậc cha mẹ thú cưng bận rộn.
Các đối tác trong khuôn viên trường của Saba bao gồm các đồng nghiệp với Phòng thí nghiệm Dược lý SMART tại Đại học Thú y. Trong tương lai, nhóm nghiên cứu sẽ nghiên cứu các loại thuốc trị liệu miễn dịch mới cho vật nuôi và động vật đồng hành.
“Liệu pháp miễn dịch đã đóng một vai trò trong việc điều trị ung thư ở người trong nhiều năm”, cô nói. “Với một trong những liệu pháp miễn dịch đặc hiệu cho chó đầu tiên vừa được phát hành vào năm ngoái, lĩnh vực này đang mở rộng để khám phá.”
Trong khi công việc rất căng thẳng, Saba vẫn được thúc đẩy bởi mối quan tâm của cô đối với những động vật chưa có lựa chọn điều trị tốt.
“Việc chẩn đoán ung thư luôn tàn khốc, ngay cả trong các thành viên gia đình bốn chân của chúng tôi,” cô nói. “Tôi tự hào rằng tôi có thể giúp hướng dẫn những người nuôi thú cưng trong suốt quá trình.
“Tôi đã học qua trường thú y với niềm yêu thích về bệnh lý học và sinh học ung thư. Cha tôi qua đời vì ung thư ruột kết trong năm thực tập của tôi. Kinh nghiệm đó đã giúp tôi đánh giá cao hơn nữa sự cần thiết của nghiên cứu ung thư, phương pháp điều trị mới và có thể một ngày nào đó sẽ chữa khỏi.
Nghiên cứu mới tiết lộ dấu ấn sinh học tiềm năng và các mục tiêu điều trị trong ung thư thận
Các nhà nghiên cứu tại Viện Karolinska danh tiếng đã tạo ra một bước đột phá đáng kể trong cuộc chiến chống ung thư thận. Một nghiên cứu mới, được công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, tiết lộ rằng việc ngăn chặn protein khối u MYC trong các tế bào ung thư thận dẫn đến sự gia tăng các giọt chất béo. Những giọt chất béo này có liên quan chặt chẽ với sự phát triển của khối u, cho thấy vai trò cơ bản trong sự tiến triển của dạng ung thư tích cực này.
Protein MYC từ lâu đã được biết là đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển và tiến triển của các dạng ung thư khác nhau, bao gồm cả ung thư thận. Tuy nhiên, nghiên cứu mới này làm sáng tỏ sự phức tạp của chức năng của nó, đặc biệt là tác dụng của nó đối với sự tích tụ giọt chất béo trong tế bào ung thư.
Vai trò của protein HILPDA trong ung thư thận
Trong quá trình nghiên cứu, nhóm nghiên cứu đã xác định protein HILPDA là nhân tố chính trong quá trình này. Thật thú vị, protein này được biểu hiện đặc biệt trong một số dạng ung thư thận nhưng không có trong mô thận bình thường. Phát hiện quan trọng này cho thấy tiềm năng của HILPDA như một dấu ấn sinh học trong ung thư thận, cung cấp một con đường mới để phát hiện và điều trị căn bệnh này.
Điều tra sâu hơn về vai trò của HILPDA trong ung thư thận được lên kế hoạch bởi nhóm nghiên cứu. Họ nhằm mục đích hiểu rõ hơn về chức năng và sự tham gia của nó vào sự tiến triển của bệnh, cũng như khám phá các can thiệp điều trị tiềm năng nhắm vào HILPDA để ức chế sự phát triển của khối u.
Giọt chất béo và tăng trưởng ung thư
Một khía cạnh bất ngờ của nghiên cứu là phát hiện ra rằng việc ngăn chặn protein MYC dẫn đến sự gia tăng các giọt chất béo trong tế bào ung thư. Mối tương quan giữa những giọt này và sự phát triển của khối u cung cấp một góc độ mới để từ đó xem và tiếp cận ung thư thận. Do đó, nhóm nghiên cứu được thiết lập để khám phá cách những giọt chất béo này góp phần vào sự phát triển của tế bào ung thư và khả năng chống điều trị.
Ý nghĩa đối với các phương pháp điều trị trong tương lai
Nghiên cứu đột phá này từ Viện Karolinska mở ra những cánh cửa mới trong cuộc chiến chống ung thư thận. Việc xác định HILPDA là một dấu ấn sinh học tiềm năng và mục tiêu điều trị cung cấp những hiểu biết có giá trị và các phương pháp tiếp cận mới để điều trị căn bệnh xâm lấn này. Hiểu được vai trò của các giọt chất béo trong sự phát triển của tế bào ung thư cũng bổ sung một lớp mới cho sự hiểu biết của chúng ta về bệnh lý phức tạp của ung thư thận.
Mặc dù cần nghiên cứu thêm để hiểu đầy đủ các cơ chế này và xác nhận các can thiệp tiềm năng, nhưng hiện nay có một hướng đi đầy hứa hẹn cho các nghiên cứu trong tương lai. Cuộc chiến chống ung thư thận đã đạt được một công cụ mạnh mẽ, và sẽ rất hấp dẫn khi theo dõi tiến trình trong lĩnh vực này.
Các nhà nghiên cứu UGA tìm thấy phương pháp điều trị tiềm năng cho ung thư tuyến tiền liệt
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Georgia đã tạo ra một phương pháp điều trị mới cho bệnh ung thư tuyến tiền liệt đã cho thấy hiệu quả tuyệt vời trong các mô hình chuột mắc bệnh. Họ đã công bố phát hiện của họ gần đây trên tạp chí Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine.
Phương pháp điều trị được thiết kế để ức chế hoạt động của một protein gọi là PAK-1, góp phần vào sự phát triển của các tế bào ung thư tuyến tiền liệt xâm lấn cao.
Ngoài ung thư da không phải khối u ác tính, ung thư tuyến tiền liệt là loại ung thư phổ biến nhất ở nam giới ở Mỹ, theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh. Đây cũng là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây tử vong do ung thư ở nam giới thuộc mọi chủng tộc.
“PAK-1 giống như một công tắc bật / tắt”, đồng tác giả nghiên cứu Somanath Shenoy, phó giáo sư tại Đại học Dược của UGA cho biết. “Khi nó bật lên, nó làm cho các tế bào ung thư biến thành các tế bào di căn lan rộng khắp cơ thể.”
Với sự giúp đỡ của Brian Cummings, phó giáo sư tại Đại học Dược của UGA, các nhà nghiên cứu đã phát triển một cách để đóng gói và quản lý một phân tử nhỏ gọi là IPA-3, hạn chế hoạt động của protein PAK-1.
Họ bao bọc phân tử IPA-3 trong một cấu trúc giống như bong bóng gọi là liposome và tiêm tĩnh mạch. Vỏ liposome xung quanh IPA-3 đảm bảo rằng nó không bị cơ thể chuyển hóa quá nhanh, cho phép chất ức chế đủ thời gian để phá vỡ protein PAK-1.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng phân tử này làm chậm đáng kể sự tiến triển của ung thư ở chuột, và nó cũng buộc các tế bào ung thư phải trải qua quá trình apoptosis – một loại chết tế bào được lập trình.
“Khi chúng tôi lần đầu tiên bắt đầu những thí nghiệm này, chúng tôi đã tiêm IPA-3 trực tiếp vào máu, nhưng nó được hấp thụ quá nhanh đến nỗi chúng tôi phải điều trị bảy ngày một tuần để nó có hiệu quả”, Shenoy nói. “Nhưng liposome mà bác sĩ Cummings tạo ra làm cho IPA-3 ổn định hơn nhiều, và nó làm giảm chế độ điều trị xuống chỉ còn hai lần một tuần.”
Kết quả sơ bộ cho thấy IPA-3 có thể là một phương pháp điều trị khả thi cho ung thư tuyến tiền liệt ở người, nhưng Shenoy cảnh báo rằng nhiều công việc phải được thực hiện trước khi thử nghiệm lâm sàng ở người có thể bắt đầu.
“Kết quả thí nghiệm của chúng tôi rất hứa hẹn và chúng tôi hy vọng sẽ sớm tiến tới thử nghiệm lâm sàng”, ông nói, “nhưng chúng tôi phải tìm ra những tác dụng phụ mà phương pháp điều trị này có thể có trước khi chúng tôi có thể nghĩ đến việc sử dụng nó ở người.”
Nghiên cứu, “Phân phối qua trung gian liposome của chất ức chế kinase-1 kích hoạt p21 (PAK-1) IPA-3 hạn chế sự phát triển khối u tuyến tiền liệt in vivo,” có sẵn tại www.nanomedjournal.com/article/S1549-9634 (16) 00073-3 / fulltext.
Kinh phí cho nghiên cứu này được cung cấp bởi Viện Y tế Quốc gia theo số tài trợ R01HL103952, Đại học Dược UGA, Quỹ nghiên cứu UGA và Quân đoàn Hoa Kỳ, Viện Y tế Quốc gia theo số tài trợ R01EB0116100 và Giải thưởng Quỹ Nhà khoa học Đại học.
