Trong tế bào khối u, CO được tạo ra từ quá trình hô hấp hiếu khí. CAIX có thể biến CO2 và nước thành HCO3- và H +. Khi pH ngoại bào trở thành axit mạnh từ H +, HCO3- do CAIX tạo ra sẽ điều chỉnh pH bên trong. Một nguồn khác của pH nội bào có tính axit là Axit Lactic (HLac), được tạo ra từ quá trình hô hấp kỵ khí hoặc đường phân hiếu khí. Nó có thể được loại bỏ bằng cách chuẩn độ nội bào với HCO3- và tiếp tục cân bằng độ pH. Đồ họa: Jyi.org
Nghiên cứu của các nhà khoa học tại Đại học British Columbia cho biết, họ đã phát hiện ra một loại protein cung cấp năng lượng cho các khối u trong điều kiện có mức oxy thấp. Điều này cho phép các khối ung thư có khả năng thích nghi, tồn tại và ngày càng trở nên nguy hiểm, ác tính hơn.
Theo đó enzyme này có tên là CAIX (Carbonic Anhydrase IX), đã giúp các tế bào bị bệnh lây lan sang các cơ quan khác trong cơ thể người bệnh. Nó được cho là có thể nắm giữ chìa khóa cho các phương pháp điều trị mới đối với các dạng bệnh ung thư nguy hiểm nhất, bao gồm ung thư vú, tuyến tụy, phổi, ruột và tuyến tiền liệt...
“Tế bào ung thư vốn phụ thuộc vào enzym CAIX để tồn tại. Điều này cuối cùng biến nó thành 'gót chân Achilles' của chúng. Bằng cách ức chế hoạt động của nó, chúng ta có thể ngăn chặn các tế bào phát triển một cách hiệu quả”, tác giả chính của nghiên cứu, giáo sư Shoukat Dedhar cho biết trong một thông cáo mới phát đi từ trường đại học.
Phát hiện đáng chú ý này sau đó đã được công bố trên tạp chí chuyên ngành Science Advances, sẽ giúp các nhà nghiên cứu phát triển ra các loại thuốc để tiêu diệt các khối u thể rắn. Đây chính là những loại khối u phổ biến nhất dễ phát sinh trong cơ thể người bệnh. Chúng dựa vào nguồn cung cấp máu để cung cấp oxy và chất dinh dưỡng giúp khối u phát triển.
Theo các nhà khoa học, khi các khối u này phát triển, các mạch máu bị tắc nghẽn sẽ không thể cung cấp đủ oxy đến mọi bộ phận. Theo thời gian, môi trường thiếu oxy dẫn đến tích tụ axit bên trong tế bào. Chúng thậm chí vượt qua căng thẳng bằng cách giải phóng protein, hoặc enzyme, trung hòa các điều kiện có tính axit.
Ngăn chặn ung thư trước khi nó lây lan
Từ trước đến nay, quá trình này vẫn thường được làm sau sự lây lan hoặc di căn của các tế bào ung thư đến các cơ quan khác của cơ thể bệnh nhân- điều có thể rất ít có cơ hội sống sót.
Việc tìm ra phương cách ngăn ngừa ung thư di căn vẫn được coi là “chén Thánh” hay phép màu của nghiên cứu ung thư. Và một trong những enzym có thể thực hiện được điều này là CAIX.
Một nhóm nghiên cứu người Canada trước đây đã xác định một hợp chất độc nhất được gọi là SLC-0111 là một chất ức chế mạnh. Nó hiện đang được nghiên cứu trong các thử nghiệm lâm sàng, thí nghiệm trên chuột bị ung thư vú, tuyến tụy và ung thư não cũng đã cho thấy hiệu quả. Hợp chất này đã ngăn chặn sự phát triển và lây lan của khối u, mặc dù có những tác dụng phụ, với các đặc tính của tế bào khác bị suy giảm.
Tuy nhiên giờ đây, các nhà nghiên cứu mới đã chứng minh những điểm yếu khác trong CAIX, bằng cách sử dụng một kỹ thuật gọi là sàng lọc gây chết tổng hợp trên toàn bộ hệ gen. Công cụ mạnh mẽ này sẽ xóa từng gen một cách có hệ thống để xác định xem tế bào ung thư có thể bị tiêu diệt bằng cách loại bỏ enzym hay không.
Và điều đáng ngạc nhiên là các kết quả đã chỉ ra vai trò bất ngờ của protein và các quá trình kiểm soát một dạng chết của tế bào được gọi là quá trình ferroptosis. Quá trình này xảy ra khi sắt tích tụ và làm suy yếu sự trao đổi chất của khối u và màng tế bào.
Giáo sư- tiến sĩ Dedhar cho biết thêm: “Bây giờ chúng ta đã biết rằng enzyme CAIX ngăn chặn các tế bào ung thư từ quá trình ferroptosis. Kết hợp các chất ức chế CAIX, bao gồm cả SLC-0111, với các hợp chất được biết là mang lại quá trình ferroptosis dẫn đến cái chết của tế bào ác tính và làm suy yếu sự phát triển của khối u”.
Ung thư vẫn là một trong những kẻ thù lớn nhất đối với sức khỏe nhân loại trong thế kỷ 21. Dự báo với tốc độ hiện tại, nó sẽ sớm vượt qua bệnh tim mạch để trở thành nguyên nhân gây tử vong số một. Thống kê vào năm 2018, mỗi năm thế giới có thêm 18,1 triệu bệnh nhân ung thư mới. Ba dạng ung thư phổ biến nhất là ung thư phổi, ung thư vú và ung thư ruột. Các chuyên gia cảnh báo, nếu thế giới không giải quyết vấn đề này một cách nghiêm túc hơn, ước tính đến năm 2030 sẽ có 13,1 triệu người chết vì ung thư hàng năm.
