Một nhóm nhà khoa học từ Đại học Mississippi và Đại học Georgetown của Mỹ đã phát hiện một hợp chất đường đặc biệt trong loài dưa chuột biển Holothuria floridana, có khả năng ức chế hiệu quả enzyme Sulf-2 – yếu tố được cho là đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển của tế bào ung thư.
“Sinh vật biển tạo ra các hợp chất với cấu trúc rất đặc biệt, thường hiếm gặp hoặc không tồn tại ở động vật có xương sống trên cạn.
Các hợp chất đường trong dưa chuột biển là ví dụ tiêu biểu – rất đáng để nghiên cứu,” bà Marwa Farrag, nghiên cứu sinh năm thứ tư tại Khoa Khoa học Sinh học Phân tử thuộc Đại học Mississippi và là tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.
Ở người và phần lớn động vật có vú, bề mặt tế bào được bao phủ bởi các cấu trúc nhỏ dạng lông gọi là glycan, đóng vai trò quan trọng trong truyền tín hiệu, phản ứng miễn dịch và nhận diện mầm bệnh.
Tuy nhiên, tế bào ung thư lại điều chỉnh hoạt động của các enzyme như Sulf-2 để làm biến đổi glycan và giúp khối u lan rộng.
“Các tế bào trong cơ thể chúng ta như đang sống giữa một ‘khu rừng’ glycan. Các enzyme giống như người làm vườn – chúng cắt tỉa và thay đổi khu rừng ấy,” ông Vitor Pomin, phó giáo sư dược học thực vật, giải thích.
“Nếu ức chế được enzyme này, về lý thuyết, chúng ta đang chống lại sự lan rộng của ung thư.” – ông nói thêm.
Nghiên cứu kết hợp các kỹ thuật hiện đại như phổ khối lượng, sinh hóa, ức chế enzyme và mô hình hóa bằng máy tính. Kết quả cho thấy, hợp chất fucosylated chondroitin sulfate chiết xuất từ dưa chuột biển có thể ngăn chặn Sulf-2 hiệu quả mà không ảnh hưởng đến quá trình đông máu.
“Khi điều trị bằng một chất gây ức chế đông máu, bệnh nhân có thể gặp biến chứng nguy hiểm như chảy máu không kiểm soát. Do đó, việc hợp chất này không gây ra tác dụng phụ đó là một tín hiệu rất khả quan,” ông Robert Doerksen, giáo sư hóa dược, nhận định.
So với các loại thuốc nguồn gốc động vật – vốn có thể truyền virus hoặc tạp chất – hợp chất từ sinh vật biển được đánh giá là “nguồn nguyên liệu sạch và an toàn hơn”.
Thêm vào đó, nhiều loại thuốc từ carbohydrate hiện nay vẫn phụ thuộc vào nguồn từ lợn, trong khi việc tổng hợp nhân tạo lại vô cùng tốn kém và phức tạp.
Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cũng lưu ý rằng không thể khai thác đại trà dưa chuột biển do sản lượng hạn chế, nhất là khi loài này còn được xem là món ăn cao cấp tại nhiều nước châu Á – Thái Bình Dương.
“Một trong những trở ngại là sản lượng thấp – không thể thu hoạch hàng tấn dưa chuột biển. Vì thế, chúng tôi cần tìm ra con đường tổng hợp hóa học, và khi có được điều đó, chúng tôi có thể thử nghiệm trên mô hình động vật,” ông Pomin cho biết thêm.
Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Glycobiology.
