Tiềm năng chống ung thư của tảo lam

Nghiên cứu mới đây của các nhà khoa học tìm hiểu về thành phần hóa học có trong một loài vi khuẩn lam ở Nam Florida có tính năng quan trọng trong chống ung thư.

Khám phá của các nhà khoa học tại bảo tàng lịch sử tự nhiên quốc gia smithsonian (nmnh) và đại học florida (uf) đã cho thấy các nghiên cứu về đa dạng sinh học biển có thể tăng cường cho nghiên cứu y sinh. việc đặt tên cho hợp chất gatorbulin-1 (gb1) có trong tảo lam là cách để tri ân cho những nhà nghiên cứu uf và các đối tác toàn cầu, những người đã đốt đuốc cho việc khám phá và những đặc điểm của loài tảo lam.

Từ cơ chế tự vệ đến Thu*c

Vi khuẩn lam là những sinh vật đơn bào sống trên cạn và dưới nước trên khắp thế giới. Chúng có thể sử dụng các chất hóa học để tự vệ trước kẻ săn mồi. Những hóa chất này cũng đóng vai trò giúp vi khuẩn lam giao tiếp. TS.Valerie Paul, một nhà sinh thái hóa học tại Trạm Hải dương Smithsonian cho biết: Chúng tôi đã nghiên cứu một chuỗi các hợp chất gọi là chất ức chế cảm xúc Quorum đã tác động đến những tín hiệu hóa học mà vi khuẩn lam dùng để giao tiếp. Cảm xúc Quorum là cách đặt tên để chỉ phương thức mà vi khuẩn giao tiếp bằng cách dùng những tín hiệu hóa học.

Các nhà khoa học đã thẩm tra các hợp chất giao tiếp và tự vệ của vi khuẩn lam nhằm kiểm tra những đặc tính y sinh học. thường thì họ nhận ra tiềm năng y học của hợp chất trước khi hiểu tại sao vi khuẩn lam dùng nó. trong một nghiên cứu mới, gb1 được chứng minh là có hoạt tính đáng kể chống ung thư với tiềm năng bào chế ra Thu*c mới. nhưng các nhà khoa học chưa rõ lắm cách mà vi khuẩn lam sử dụng nó. ts. paul cho rằng: thiên nhiên đã tối ưu hóa các hợp chất này, chúng được tạo ra vì một mục đích nào đó, trong trường hợp của tảo lam là tự vệ.

Cấu trúc hóa học của phân tử Gatorbulin-1 (GB1).

Từ biển khơi tới phòng thí nghiệm

Loài tảo xanh lam được nhắm đến là lyngbya confervoides đã được khám phá ra từ hơn 1 thập niên trước khi ts.paul bắt đầu thu thập loài này. bà nhanh chóng nhận ra rằng, loài tảo này đã sản sinh ra nhiều hợp chất khác nhau vì thế bà đã gửi các mẫu tới cộng tác viên của mình là gs.hendrik luesch để nghiên cứu xa hơn. nhưng việc tìm ra hợp chất mới như  gb1 có tiềm năng để bào chế Thu*c mới là một quá trình dài (chưa bao gồm thời gian bổ sung và thử nghiệm nó để chuyển hóa hợp chất thành một loại Thu*c chức năng và an toàn). giai đoạn đầu của quy trình là cô lập và chứng minh rằng hợp chất tinh khiết có thể tiêu diệt các tế bào ung thư một cách có chọn lọc.

Được thúc đẩy bởi việc phát hiện này, nhóm của GS.Hendrik đã cố gắng tìm ra cách tổng hợp hợp chất trong phòng thí nghiệm. Cách đáng tin cậy để sản xuất GB1 là thứ quan trọng đầu tiên để tiến hành những nghiên cứu chuyên sâu. TS.Hendrik chia sẻ: “Chúng tôi như chôn chân tại chỗ để thu thập thêm nhiều vi khuẩn lam nhằm phân lập đủ vật liệu dùng cho các nghiên cứu tiên tiến. Là những nhà hóa học hữu cơ, chúng tôi có thể tái tạo những phân tử tự nhiên này với số lượng lớn hơn trong phòng thí nghiệm mà không phải lệ thuộc vào vi khuẩn lam”. GB1 đã được thêm vào các giai đoạn bổ sung đối với quy trình tổng hợp.

Các nhà khoa học đã khám phá ra rằng, GB1 nhắm mục tiêu một chất đạm trong các tế bào gọi là Tubulin - cũng là loại chất đạm mà các tế bào yêu cầu trong giai đoạn phân chia tế bào và dùng nó để xây dựng “giàn giáo nội bộ”. Trong khi đã có nhiều loại Thu*c hóa trị nhắm vào Tubulin nhưng GS.Hendrik và các cộng sự khẳng định rằng GB1 là đặc biệt hơn vì nó tương tác với Tubulin theo cách mới. Giờ đây các nhà nghiên cứu đang háo hức xem GB1 tác dụng trong thế giới thực cũng như tiềm năng để bào chế nên Thu*c chống ung thư.

Vi khuẩn lam tạo ra Gatorbulin-1 (GBI) được nhận dạng là loài tảo Lyngbya confervoides.

Khả năng trị bệnh của sinh hóa

Các nhà hóa học hữu cơ thường hướng về thiên nhiên để nghiên cứu bào chế Thu*c. Chẳng hạn, những hợp chất có trong các cơ chế sống trên mặt đất như thực vật và nấm đã dẫn tới việc tạo ra những loại Thu*c quan trọng như Penicillin mà bây giờ là thành phần chủ lực cho y học hiện đại.

Còn ở đại dương, khoảng 3/4 bề mặt trái đất vẫn chưa được con người chạm tới. GS.Hendrik cho rằng: “Nó thực sự là cuộc chiến tranh hóa học ngoài đại dương. Càng có nhiều cuộc chiến và liên lạc như thế thì càng giúp con người chúng ta hiểu nhiều hơn về các hợp chất hoạt tính có thể áp dụng tốt cho nhân loại”. Còn TS.Paul thì cho rằng: “Từ quan điểm của một nhà sinh thái hóa học, thì sự đa dạng sinh học này tương đương với sự đa dạng hóa học. Chúng ta có thể tìm thấy tất tần tật những thứ trong đại dương mà chúng ta chưa từng mơ tới”.

Nguyễn Thanh Hải

((Theo smithsonianmag))