Ánh sáng màu tím kích hoạt một cách có chọn lọc cơ chế tác dụng của thuốc trong các nhóm tế bào nhỏ

Liệu pháp nhắm trúng đích bằng cách sử dụng các loại thuốc làm hạn chế sự tăng trưởng của các tế bào cần điều trị là mục tiêu chung mà các nhà khoa học trong nhiều lĩnh vực nghiên cứu y học từ ung thư, viêm khớp, đến béo phì luôn hướng tới. Một bước đột phá từ nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã mở ra hy vọng về một cách tiếp cận mới, nhắm mục tiêu vào y học tái tạo, trong đó, chứng minh việc sử dụng ánh sáng tím để kích hoạt cơ  thế tác dụng của loại thuốc mới trong các nhóm tế bào nhỏ để thúc đẩy sự tăng trưởng của các tế bào ở các khu vực có tính chọn lọc cao. Nghiên cứu được thực hiện bởi nhóm các nhà khoa học quốc tế đến từ trường Đại học Friedrich Schiller, Đại học Ludwig-Maximilians, Đức và Đại học New York, Mỹ.

Mục tiêu của nghiên cứu là nhằm khám phá những khả năng mới trong lĩnh vực quang hóa học, cụ thể là khái niệm “bật” và “tắt” cơ chế tác dụng của thuốc thông qua tiếp xúc với ánh sáng. Theo đó, nhóm nghiên cứu đã tìm cách tận dụng một loại protein cấu trúc có vai trò nòng cốt trong tế bào và cũng là yếu tố chính quyết định hình dạng của tế bào, có tên gọi là actin.

Giáo sư Hans-Dieter Arndt đến từ trường Đại học Friedrich Schiller Jena giải thích: “Hiện nay, chưa có loại thuốc nào tỏ ra hiệu quả với Actin, vì loại protein này được tìm thấy ở khắp mọi nơi trong cơ thể, đặc biệt là trong cơ bắp. Vì vậy, khả năng để có thể nhắm mục tiêu tới loại protein chuyên biệt này là rất ít và thậm chí là khó có thể xảy ra. Tuy nhiên, các hợp chất mới của chúng tôi chỉ có tác dụng đối với Actin ở những vị trí được tiếp xúc với ánh sáng thích hợp của các tế bào”.

Bước đột phá ấn tượng của nghiên cứu mới thông qua việc lần đầu tiên tổng hợp một loại thuốc tự nhiên có tác dụng làm cho actin cứng lại. Trong quá trình thử nghiệm với phân tử, nhóm nghiên cứu đưa ra một biến thể có khả năng thay đổi cấu trúc khi tiếp xúc với ánh sáng tím, lần lượt tăng hiệu ứng ổn định của nó lên các tế bào. Phiên bản phân tử này sau đó có khả năng trở về hình dạng và cấu trúc tự nhiên thông qua tiếp xúc với ánh sáng xanh.

Trong các thử nghiệm tiếp theo trong phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã chứng minh làm thế nào phân tử có thể được hấp thụ bởi các tế bào, ánh sáng tím sau đó được sử dụng để kiểm soát chính xác khả năng sống sót và chuyển động của các tế bào đó, cùng với cách thức chúng giao tiếp với khung xương tế bào vốn là một mạng lưới các sợi hình thành “cơ sở hạ tầng” của tế bào nhân chuẩn, tế bào prokaryote và archaeans, cấu trúc giúp các tế bào duy trì hình dạng và cấu trúc.

Nhóm nghiên cứu cho biết kỹ thuật này có thể được sử dụng để kiểm soát có chọn lọc các tế bào riêng lẻ với độ chính xác chỉ là 10 micromet. Loại thuốc mới mà họ gọi là Optojasp có thể được khai thác để điều trị nhiều tình trạng trong lĩnh vực y học tái tạo.

Phương pháp mới có thể được áp dụng trong tương lai để điều trị các bệnh về mắt hoặc trên da vốn là các bộ phận trên cơ thể có thể dễ dàng tiếp xúc với ánh sáng”, Arndt cho biết. Kỹ thuật này cũng có thể được hữu dụng trong lĩnh vực tái tạo thần kinh với ục đích kích thích một số tế bào thần kinh nhất định phát triển hơn các tế bào khác.

Nghiên cứu được công bố trên Tạp chí của Hiệp hội Hóa học Hoa Kỳ.

P.K.L (NASATI), theo https://newatlas.com/medical/violet-light-switch-drugs-cells/, 5/2020