Nghiên cứu đột phá: Lysosome - 'kho chứa' thuốc ẩn giấu trong điều trị ung thư buồng trứng
Theo trang ScienceDaily, một trong những thách thức lớn nhất trong điều trị ung thư là cùng một liệu pháp có thể rất hiệu quả với một số bệnh nhân nhưng lại thất bại hoàn toàn với những người khác. Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Communications, do Tiến sĩ Louise Fets tại Phòng thí nghiệm Khoa học Y tế MRC (LMS) dẫn đầu, đã đi sâu tìm hiểu nguyên nhân của hiện tượng này. Các nhà nghiên cứu tập trung vào thuốc ức chế PARP, một nhóm thuốc điều trị ung thư nhắm mục tiêu, và theo dõi cách chúng di chuyển qua các mẫu khối u buồng trứng bằng công cụ hình ảnh tiên tiến.
Phát hiện bất ngờ: Thuốc tích tụ trong lysosome
Kết quả nghiên cứu cho thấy, các loại thuốc này có thể tích tụ bên trong lysosome - những cấu trúc nhỏ trong tế bào hoạt động như "trung tâm tái chế". Khi ở bên trong, thuốc bị giữ lại và sau đó được giải phóng dần, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả điều trị. Hình ảnh phân tích khối phổ của chất ức chế PARP niraparib trong mô khối u buồng trứng ở người cho thấy sự phân bố không đồng đều: màu ấm hơn thể hiện vùng tích tụ thuốc cao ("điểm nóng"), trong khi màu lạnh hơn cho thấy vùng nồng độ thuốc thấp.
Cách thuốc lan tỏa bên trong khối u: Yếu tố then chốt
Các phương pháp điều trị ung thư đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây, cải thiện kết quả cho nhiều bệnh nhân. Đặc biệt, thuốc ức chế PARP đã làm thay đổi hoàn toàn việc điều trị ung thư buồng trứng. Tuy nhiên, không phải tất cả bệnh nhân đều được hưởng lợi, và một số người phát triển kháng thuốc theo thời gian. Để thuốc phát huy tác dụng, chúng phải tích tụ bên trong tế bào ung thư ở nồng độ đủ cao để kích hoạt quá trình chết tế bào. Nghiên cứu này chỉ ra rằng hiệu quả không chỉ phụ thuộc vào việc thuốc có đến được khối u hay không, mà còn vào cách thuốc lan truyền bên trong khối u và từng tế bào riêng lẻ.
Để nghiên cứu điều này, các nhà khoa học đã sử dụng những lát mỏng khối u buồng trứng lấy từ bệnh nhân và được giữ sống trong phòng thí nghiệm (gọi là "mẫu cấy ghép"). Những mẫu này được điều trị bằng thuốc ức chế PARP để quan sát trực tiếp cách thuốc di chuyển qua mô khối u thực sự của con người. Sử dụng phương pháp chụp ảnh phổ khối lượng, nhóm nghiên cứu tạo ra bản đồ chi tiết cho thấy chính xác vị trí tích tụ thuốc, kết hợp với phân tích biểu hiện gen theo không gian để kiểm tra hoạt động gen ở các khu vực có nồng độ thuốc cao và thấp.
Lysosome: Kho chứa thuốc ẩn giấu
Các nhà nghiên cứu phát hiện lysosome đóng vai trò trung tâm trong sự phân bố không đồng đều này. Một số chất ức chế PARP bị hút vào các ngăn này và được lưu trữ thay vì phân bố đều khắp tế bào, tạo ra các khoang tích tụ thuốc. Lysosome hoạt động như kho chứa giải phóng chậm - giữ thuốc và giải phóng dần dần - làm tăng nồng độ thuốc trong một số tế bào nhất định trong khi để lại nồng độ thấp hơn ở tế bào khác.
Không phải tất cả thuốc ức chế PARP đều hoạt động theo cùng một cách. Nghiên cứu cho thấy các loại thuốc như rucaparib và niraparib bị ảnh hưởng bởi quá trình này, trong khi olaparib thì không. Tiến sĩ Carmen Ramirez Moncayo, tác giả chính và nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại LMS, cho biết: "Chúng tôi rất ngạc nhiên khi thấy sự biến động lớn trong tích lũy thuốc ở cấp độ tế bào đơn lẻ. Sự biến động này là do tích tụ thuốc trong lysosome, nơi hoạt động như kho chứa, làm tăng khả năng tiếp xúc của tế bào ung thư với thuốc."
Ý nghĩa cho tương lai điều trị ung thư
Thuốc ức chế PARP hiện được sử dụng rộng rãi để điều trị ung thư buồng trứng, ung thư vú và ung thư tuyến tiền liệt, và đang được thử nghiệm trên nhiều loại ung thư khác. Việc hiểu rõ hơn về cách thuốc được lưu trữ và phân phối bên trong tế bào có thể dẫn đến chiến lược điều trị cá nhân hóa hơn, cải thiện hiệu quả đồng thời giảm kháng thuốc và tái phát.
Tiến sĩ Louise Fets, tác giả chính và Trưởng nhóm Vận chuyển thuốc và Chuyển hóa khối u của LMS, chia sẻ: "Bằng cách hiểu cơ chế thuốc được hấp thụ vào tế bào, chúng tôi có thể lý giải vì sao cùng một phương pháp điều trị ung thư lại hiệu quả ở người này nhưng không ở người khác. Mục tiêu lâu dài là phân tích dấu ấn phân tử của khối u để cá thể hóa phác đồ điều trị."
Nghiên cứu này được thực hiện bằng cách sử dụng mô khối u được duy trì bên ngoài cơ thể. Ở bệnh nhân thực tế, thuốc được đưa vào qua đường máu, và các mạch máu trong khối u thường bị rối loạn, có thể góp phần làm phân bố thuốc không đồng đều. Các nghiên cứu tiếp theo sẽ sử dụng mô hình động vật và nhóm bệnh nhân quy mô lớn hơn để làm rõ mối liên hệ giữa vận chuyển thuốc, cấu trúc khối u và tích tụ trong lysosome trong môi trường lâm sàng, bao gồm cả trường hợp ung thư tái phát.
