Khóa luận sàng lọc một số hợp chất alcaloid ức chế egfr bằng phương pháp docking phân tử định hướng điều trị ung thư phổi

Luận văn tốt nghiệp nghiên cứu sàng lọc một số hợp chất alcaloid ức chế egfr bằng phương pháp docking phân tử định hướng điều trị, điều tra thực trạng, phân tích số liệu, đề xuất

• Tác giả: Phan Đăng Hải
• Người hướng dẫn: PGS. Bùi Thanh Tùng
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Dược học
• Đề tài: Nghiên cứu hợp chất alcaloid ức chế EGFR trong điều trị ung thư phổi bằng phương pháp docking phân tử
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Đại cương về ung thư phổi
• 1.2. Nguyên nhân-Yếu tố nguy cơ
• 1.3. Điều trị ung thư phổi
• 1.4. Tổng quan về thụ thể EGFR
• 1.4.1. Sơ lược về thụ thể EGFR
• 1.4.2. Sự biểu hiện quá mức của EGFR và bệnh lý ung thư phổi không phải tế bào nhỏ
• 1.4.3. Các thuốc ức chế thụ thể EGFR
• 1.5. Tổng quan về các hợp chất alkaloid
• 1.6. Tổng quan về nghiên cứu in silicon
• 1.6.1. Docking phân tử
• 1.6.2. Quy tắc Lipinski về các hợp chất giống thuốc
• 1.6.3. Dự đoán ADMET các thông số dược động học và độc tính
• 2. CHƯƠNG 2: NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Nguyên liệu và thiết bị
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Sàng lọc bằng phương pháp docking phân tử
• 2.3.2. Nghiên cứu các đặc điểm giống thuốc
• 2.3.3. Nghiên cứu các đặc tính dược động học và độc tính (ADMET)
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ
• 3.1. Mô phỏng protein docking
• 3.2. Đánh giá quy trình docking
• 3.3. Tìm kiếm các hợp chất tiềm năng từ kết quả docking
• 3.4. Sàng lọc các hợp chất giống thuốc
• 3.5. Mô tả tương tác của hợp chất với protein đích
• 3.6. Dự đoán các thông số ADMET
• 4. CHƯƠNG 4: VỀ KẾT LUẬN
• 4.1. Về phương pháp
• 4.2. Những hạn chế và thách thức trong mô hình nghiên cứu in silico
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu hợp chất alcaloid ức chế EGFR

Nghiên cứu hợp chất alcaloid ức chế EGFR trong điều trị ung thư phổi đang thu hút sự chú ý của cộng đồng khoa học. EGFR là một thụ thể quan trọng trong quá trình phát triển của ung thư phổi không phải tế bào nhỏ (NSCLC). Việc tìm kiếm các hợp chất tự nhiên có khả năng ức chế EGFR có thể mở ra hướng đi mới trong điều trị bệnh. Nghiên cứu này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cơ chế hoạt động của EGFR mà còn tìm ra các phương pháp điều trị hiệu quả hơn cho bệnh nhân.

1.1. Hợp chất alcaloid và vai trò trong điều trị ung thư

Hợp chất alcaloid là các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học cao. Chúng đã được chứng minh có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư. Nghiên cứu cho thấy một số alcaloid có thể tác động lên EGFR, từ đó làm giảm sự phát triển của khối u. Việc tìm hiểu sâu về các hợp chất này có thể giúp phát triển các liệu pháp điều trị mới.

1.2. Tầm quan trọng của EGFR trong ung thư phổi

EGFR là một thụ thể quan trọng trong quá trình phát triển của ung thư phổi. Sự biểu hiện quá mức của EGFR liên quan đến sự phát triển và di căn của khối u. Việc ức chế EGFR có thể làm giảm sự phát triển của tế bào ung thư, từ đó cải thiện tiên lượng cho bệnh nhân. Nghiên cứu này nhằm mục tiêu tìm ra các hợp chất có khả năng ức chế EGFR hiệu quả.

II. Thách thức trong nghiên cứu hợp chất alcaloid ức chế EGFR

Mặc dù có nhiều tiềm năng, nhưng việc nghiên cứu hợp chất alcaloid ức chế EGFR cũng gặp phải nhiều thách thức. Một trong những vấn đề lớn nhất là tính khả thi của các hợp chất này trong điều trị thực tế. Nhiều hợp chất có thể có hiệu quả trong môi trường phòng thí nghiệm nhưng lại không đạt được hiệu quả tương tự trong cơ thể người. Ngoài ra, việc xác định liều lượng và cách thức sử dụng cũng là một thách thức lớn.

2.1. Khó khăn trong việc xác định liều lượng hợp chất

Việc xác định liều lượng hợp chất alcaloid là một thách thức lớn trong nghiên cứu. Liều lượng quá thấp có thể không đạt hiệu quả, trong khi liều lượng quá cao có thể gây ra tác dụng phụ nghiêm trọng. Do đó, cần có các nghiên cứu lâm sàng để xác định liều lượng tối ưu cho từng loại hợp chất.

2.2. Tính khả thi của hợp chất alcaloid trong điều trị

Nhiều hợp chất alcaloid có thể không đạt được hiệu quả điều trị mong muốn khi được sử dụng trong cơ thể người. Các yếu tố như khả năng hấp thu, chuyển hóa và thải trừ của hợp chất có thể ảnh hưởng đến hiệu quả điều trị. Cần có thêm nhiều nghiên cứu để đánh giá tính khả thi của các hợp chất này.

III. Phương pháp docking phân tử trong nghiên cứu hợp chất alcaloid

Phương pháp docking phân tử là một công cụ mạnh mẽ trong nghiên cứu hợp chất alcaloid ức chế EGFR. Phương pháp này cho phép mô phỏng tương tác giữa hợp chất và thụ thể, từ đó dự đoán khả năng ức chế của hợp chất. Việc sử dụng docking phân tử giúp tiết kiệm thời gian và chi phí trong quá trình nghiên cứu, đồng thời cung cấp thông tin quý giá về cấu trúc và hoạt tính của hợp chất.

3.1. Nguyên lý của phương pháp docking phân tử

Phương pháp docking phân tử dựa trên nguyên lý mô phỏng tương tác giữa phân tử thuốc và thụ thể. Qua đó, có thể xác định vị trí liên kết và độ mạnh của tương tác. Điều này giúp các nhà nghiên cứu lựa chọn được các hợp chất tiềm năng cho điều trị ung thư phổi.

3.2. Ứng dụng của docking phân tử trong nghiên cứu

Phương pháp docking phân tử đã được ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu dược phẩm. Nó giúp xác định các hợp chất có khả năng ức chế EGFR một cách nhanh chóng và hiệu quả. Các kết quả từ mô phỏng có thể được sử dụng để thiết kế các thử nghiệm lâm sàng tiếp theo.

IV. Kết quả nghiên cứu hợp chất alcaloid ức chế EGFR

Kết quả nghiên cứu cho thấy một số hợp chất alcaloid có khả năng ức chế EGFR hiệu quả. Các thử nghiệm mô phỏng cho thấy các hợp chất này có thể liên kết với EGFR và ức chế hoạt động của thụ thể. Điều này mở ra triển vọng cho việc phát triển các liệu pháp điều trị mới cho bệnh nhân ung thư phổi không phải tế bào nhỏ.

4.1. Các hợp chất alcaloid tiềm năng

Nghiên cứu đã xác định được một số hợp chất alcaloid có khả năng ức chế EGFR. Các hợp chất này cho thấy hoạt tính cao trong các thử nghiệm mô phỏng và có tiềm năng ứng dụng trong điều trị ung thư phổi.

4.2. Đánh giá hiệu quả của hợp chất trong mô hình thực nghiệm

Các thử nghiệm thực nghiệm cho thấy các hợp chất alcaloid có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư phổi. Kết quả này cho thấy tiềm năng của các hợp chất này trong việc phát triển các liệu pháp điều trị mới.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu hợp chất alcaloid ức chế EGFR trong điều trị ung thư phổi đã mở ra nhiều triển vọng mới. Mặc dù còn nhiều thách thức, nhưng kết quả nghiên cứu cho thấy các hợp chất này có tiềm năng lớn trong việc phát triển các liệu pháp điều trị hiệu quả hơn. Cần tiếp tục nghiên cứu để xác định rõ hơn về cơ chế hoạt động và tính khả thi của các hợp chất này trong điều trị thực tế.

5.1. Triển vọng nghiên cứu hợp chất alcaloid

Nghiên cứu hợp chất alcaloid có thể mở ra hướng đi mới trong điều trị ung thư phổi. Các hợp chất này có thể được phát triển thành các liệu pháp điều trị hiệu quả hơn, giúp cải thiện chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân.

5.2. Hướng đi tương lai trong nghiên cứu EGFR

Nghiên cứu về EGFR và các hợp chất ức chế thụ thể này sẽ tiếp tục được đẩy mạnh. Các phương pháp mới như docking phân tử sẽ được áp dụng để tìm kiếm các hợp chất tiềm năng, từ đó phát triển các liệu pháp điều trị hiệu quả hơn cho bệnh nhân ung thư phổi.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Ung thư phổi là bệnh lý ác tính khởi phát từ các tế bào biểu mô nhu mô phổi hoặc phế quản, đại diện cho một trong những nguyên nhân gây tử vong hàng đầu liên quan đến ung thư trên quy mô toàn cầu. Theo số liệu thống kê dịch tễ năm 2020 được trích dẫn trong văn bản, thế giới ghi nhận khoảng 2,2 triệu ca mắc mới (chiếm 11,4% tổng số ca mắc ung thư, xếp vị trí thứ hai) và xấp xỉ 1,8 triệu ca tử vong (chiếm 18%, đứng hàng đầu trong các loại ung thư). Tại Việt Nam, cùng năm 2020 ghi nhận khoảng 26.262 ca mắc mới (chiếm 14,2%, đứng hàng thứ hai sau ung thư gan ở nam và ung thư vú ở nữ) cùng 23.797 trường hợp tử vong (chiếm 19,4%). Bệnh lý được phân loại thành hai nhóm chính: ung thư phổi không phải tế bào nhỏ (NSCLC), chiếm khoảng 80% đến 85% tổng số ca mắc (bao gồm ung thư biểu mô tuyến chiếm 40%, ung thư biểu mô tế bào vảy chiếm 25-30% và ung thư biểu mô tế bào lớn chiếm 10%), và ung thư phổi tế bào nhỏ (SCLC) chiếm khoảng 15% đến 20%.

Căn nguyên sinh bệnh liên quan chặt chẽ đến các yếu tố nguy cơ như khói thuốc lá (chiếm 80-90% căn nguyên; hút 1 bao/ngày làm tăng nguy cơ gấp 20 lần; hút thuốc thụ động tăng nguy cơ 30%), tiếp xúc amiăng (làm tăng nguy cơ lên 90 lần ở người hút thuốc), phơi nhiễm bụi phóng xạ radon, ô nhiễm không khí, nhiễm vi rút u nhú ở người (HPV, đặc biệt là type 16 và 18 liên quan đến đột biến p53), và các đột biến gen di truyền như T790M. Các biện pháp can thiệp kinh điển như phẫu thuật triệt căn, xạ trị và hóa trị liệu dựa trên hợp chất bạch kim bộc lộ nhiều hạn chế về mặt tác dụng phụ và hiệu quả ở giai đoạn tiến xa (tỷ lệ sống sau 5 năm ở giai đoạn di căn chỉ đạt khoảng 4%).

Trong bối cảnh y học chính xác, thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì (EGFR) thuộc siêu họ tyrosine kinase xuyên màng ErbB nổi lên như một đích phân tử then chốt. Sự biểu hiện quá mức hoặc xuất hiện các đột biến kích hoạt trong miền tyrosine kinase nội bào của EGFR dẫn đến tín hiệu tăng sinh, chống chết rụng tế bào không kiểm soát. Mặc dù các thuốc ức chế tyrosine kinase (EGFR-TKIs) thế hệ trước như gefitinib và erlotinib cùng các kháng thể đơn dòng (cetuximab, ABX-EGF) đã mang lại hiệu quả lâm sàng, tình trạng kháng thuốc và tác dụng không mong muốn đòi hỏi phải liên tục tìm kiếm các hợp chất ức chế mới. Nhóm hợp chất tự nhiên alkaloid sở hữu khung cấu trúc hóa học đa dạng và hoạt tính sinh học phong phú, là nguồn nguyên liệu tiềm năng cho quá trình thiết kế thuốc hướng đích.

Trên cơ sở đó, đề tài xác định 2 mục tiêu nghiên cứu cụ thể:

1. Sàng lọc các hợp chất alkaloid có tác dụng ức chế thụ thể EGFR bằng phương pháp docking phân tử.
2. Nghiên cứu các đặc điểm giống thuốc và tính toán các thông số dược động học và độc tính (ADMET) của các hợp chất tốt nhất thu được sau quá trình sàng lọc.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng nghiên cứu: Cấu trúc không gian 3 chiều của thụ thể EGFR (mã PDB: 6DUK) và cơ sở dữ liệu 50 hợp chất alkaloid (tự nhiên và bán tổng hợp) thu thập từ thư viện hóa chất PubChem, cùng chất đối chứng dương là gefitinib.
• Phạm vi không gian và thời gian: Đề tài được hoàn thiện tại Trường Đại học Y Dược – Đại học Quốc gia Hà Nội, nghiệm thu vào tháng 5 năm 2023.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận được xây dựng dựa trên cơ sở lý thuyết về sinh học phân tử ung thư, cấu trúc sinh học thụ thể tyrosine kinase và các nguyên lý tính toán hóa dược in silico:

• Khung cấu trúc thụ thể EGFR: Protein xuyên màng có khối lượng phân tử 170 kDa, gồm miền liên kết phối tử ngoại bào (chia thành 4 miền nhỏ), miền xuyên màng kỵ nước đơn, miền tyrosine kinase nội bào (gồm thùy N và thùy C, liên kết với phân tử ATP tại khe hở giữa hai thùy) và miền điều hòa đầu C chứa các gốc tyrosine bị phosphoryl hóa.
• Nhóm hợp chất alkaloid: Các chất chuyển hóa thứ cấp chứa nguyên tử nitơ (thường ở trạng thái oxy hóa âm nằm trong dị vòng), có nguồn gốc sinh tổng hợp từ các acid amin như L-phenylalanine, L-tyrosine, L-tryptophan, L-histidine, L-ornithine, L-lysine hoặc acid anthranilic. Cấu trúc được phân nhóm thành pyrrolidine, pyridine, quinoline, isoquinoline, indole, quinazoline, steroid, diterpenoid...
• Quy tắc số 5 của Lipinski (Rule of 5 - RO5): Đánh giá tính chất giống thuốc dùng đường uống của phân tử, quy định hợp chất không vi phạm quá 2 trong các tiêu chí: khối lượng phân tử (MW) < 500 Da; số nhóm cho liên kết hydro (HBD) < 5; số nhóm nhận liên kết hydro (HBA) < 10; hệ số phân bố octanol/nước (LogP) < 5; độ khúc xạ mol trong khoảng 40 - 140.
• Khung đánh giá ADMET: Phân tích dược động học và an toàn bao gồm hấp thu (tính tan trong nước, tính thấm màng Caco-2, tỷ lệ hấp thu qua ruột người HIA), phân bố (khả năng xuyên hàng rào máu não BBB, hệ thần kinh trung ương CNS), chuyển hóa (khả năng ức chế các enzym Cytochrome P450), thải trừ (độ thanh thải) và độc tính (độc tính gây đột biến AMES, độc tính trên gan).

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm trên máy tính (in silico) bao gồm các quy trình kỹ thuật:

• Thu nhận và xử lý cấu trúc: Tinh thể tia X của EGFR (độ phân giải 1,9 Å, mã PDB: 6DUK) được trích xuất từ Protein Data Bank (PDB). Tinh thể được xử lý loại bỏ các phân tử nước, các phân tử nền và phối tử đồng kết tinh bằng phần mềm Discovery Studio 2021 Client; bổ sung nguyên tử hydro, tối ưu hóa các nguyên tử hydro phân cực và gắn trường lực Kollman bằng AutoDock Tools. Cấu trúc 3D của 50 phối tử alkaloid được tải từ PubChem, tối ưu hóa năng lượng cực tiểu bằng phương pháp Gradient liên hợp (Conjugate Gradients) trên phần mềm Avogadro, chuyển đổi định dạng chuẩn pdbqt.
• Thẩm định quy trình mô phỏng (Re-docking): Phối tử tự nhiên đồng kết tinh trong cấu trúc 6DUK được tách ra và tái docking vào vị trí hoạt động của thụ thể bằng phần mềm AutoDock Vina. Tiêu chuẩn đánh giá độ tin cậy của quy trình là độ lệch bình phương trung bình gốc (RMSD) giữa cấu dạng sau dock so với cấu dạng tinh thể thực nghiệm ban đầu phải đạt giá trị RMSD < 1,5 Å.
• Mô phỏng Docking phân tử: Thực hiện trên AutoDock Vina với vùng không gian tìm kiếm (grid box) có kích thước 40 × 44 × 40 Å, khoảng cách mắt lưới 0,375 Å, tọa độ tâm lưới đặt tại x = 42,148; y = 93,049; z = -63,352 (trung tâm hoạt động của EGFR). Đánh giá năng lượng tự do liên kết ($\Delta G$, kcal/mol) và phân tích mạng lưới tương tác không gian 2D, 3D (liên kết hydro, tương tác pi-alkyl, pi-sulfur) trên Discovery Studio 2021 Client.
• Đánh giá thông số giống thuốc và ADMET: Nhập chuỗi mã cấu trúc SMILES của các hợp chất vào máy chủ công cụ tính toán trực tuyến pkCSM để tính toán các thông số hóa lý của quy tắc Lipinski và dự đoán các chỉ số dược động học, độc tính học.

Hệ thống thiết bị sử dụng: Máy vi tính cá nhân Dell Inspiron 3576, vận hành trên hệ điều hành Windows 11; các phần mềm hỗ trợ MGL Tools 1.5.6, AutoDock Vina 1.1.2, UCSF Chimera 1.14, Discovery Studio 2021 Client, Avogadro và Microsoft Office 2019.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương này trình bày bức tranh toàn diện về bệnh lý ung thư phổi không phải tế bào nhỏ (NSCLC), cơ sở sinh học phân tử của thụ thể EGFR và vai trò của các công cụ tính toán in silico trong phát triển thuốc:

• Bệnh học và yếu tố dịch tễ: Cung cấp số liệu thống kê dịch tễ học toàn cầu và tại Việt Nam năm 2020. Phân tích các nguyên nhân, yếu tố nguy cơ hàng đầu dẫn đến ung thư biểu mô phế quản và các phân nhóm mô bệnh học chính (ung thư biểu mô tuyến, ung thư biểu mô tế bào vảy, ung thư biểu mô tế bào lớn). Tổng quan các phương pháp can thiệp lâm sàng hiện hành gồm phẫu thuật, xạ trị cắt bỏ lập thể (SABR), hóa trị liệu chứa platin, liệu pháp miễn dịch và liệu pháp nhắm trúng đích.
• Thụ thể EGFR và các chất ức chế: Mô tả cấu trúc phân tử của EGFR (170 kDa), các cơ chế gắn kết phối tử tự nhiên (EGF, TGF-a, amphiregulin, epigen, HB-EGF, epiregulin, neuregulin) và con đường truyền tín hiệu xuôi dòng kích hoạt tăng sinh tế bào. Khái quát các đột biến gen EGFR trong quần thể bệnh nhân (đặc biệt là nhóm phụ nữ Đông Á không hút thuốc) và phân loại các thuốc ức chế EGFR: nhóm kháng thể đơn dòng (IMC-C225/cetuximab, ABX-EGF, ICR-62, EMD-72000) và nhóm ức chế tyrosine kinase phân tử nhỏ (gefitinib/ZD1839).
• Tổng quan về alkaloid và kỹ thuật in silico: Phân loại hóa học của các nhóm alkaloid tự nhiên, nguồn gốc acid amin và hoạt tính sinh học đa dạng. Trình bày lý thuyết mô phỏng docking phân tử, các thuật toán lấy mẫu không gian (Matching Algorithm, Incremental Construction, Monte Carlo, Genetic Algorithm, Molecular Dynamics), các hàm tính điểm năng lượng tự do Gibbs ($\Delta G$), bộ quy tắc số 5 Lipinski và nền tảng dự đoán ADMET bằng đồ thị thuộc tính phân tử pkCSM.

Chương 2: Nguyên liệu, thiết bị, phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết các nguyên vật liệu dữ liệu số, trang thiết bị phần cứng, phần mềm và quy trình 3 bước thực hiện:

• Thiết lập dữ liệu đầu vào: Cấu trúc tinh thể protein EGFR mã PDB 6DUK (độ phân giải 1,9 Å) từ Protein Data Bank; tập dữ liệu 50 hợp chất alkaloid và chất đối chứng gefitinib lấy từ cơ sở dữ liệu PubChem.
• Quy chuẩn hóa quy trình tính toán: Giao thức xử lý cấu trúc đại phân tử (loại nước, phân tử phụ, phối tử gắn kết; bổ sung hydro; áp trường lực Kollman); giao thức chuẩn bị phối tử (tối ưu hóa hình học qua thuật toán Conjugate Gradients trên Avogadro).
• Thiết lập thông số docking: Xác định tọa độ hộp lưới grid box tại trung tâm hoạt động (x = 42,148; y = 93,049; z = -63,352; kích thước 40 × 44 × 40 Å; spacing 0,375 Å). Quy định tiêu chí sàng lọc phối tử: có điểm docking năng lượng liên kết âm hơn chất đối chứng dương gefitinib, có giá trị RMSD thấp nhất và thiết lập tương tác tốt với các acid amin thiết yếu.
• Quy chuẩn sàng lọc tính chất giống thuốc và ADMET: Sử dụng công cụ pkCSM dựa trên chuỗi SMILES để kiểm tra 5 tiêu chí của quy tắc Lipinski, tính thấm màng ruột người HIA (phân loại: 0-20% kém, 20-70% vừa, 70-100% tốt), tính thấm Caco-2 (>0,9 log Papp 10^-6 cm/s là cao), tính thấm hàng rào máu não logBB (>0,3) và hệ thần kinh trung ương logPS (> -2).

Chương 3: Kết quả

Chương 3 công bố toàn bộ dữ liệu thực nghiệm mô phỏng qua từng giai đoạn sàng lọc:

• Đánh giá quy trình docking (Re-docking): Phối tử tự nhiên đồng kết tinh của 6DUK được tái docking thành công vào vị trí hoạt động của thụ thể với độ lệch RMSD = 0,5 Å. Giá trị RMSD < 1,5 Å xác nhận độ tin cậy và tính hợp lý của thông số hộp tìm kiếm. Năng lượng tự do liên kết của phối tử tự nhiên đạt $\Delta G = -13,0$ kcal/mol. Phân tích tương tác cho thấy phối tử tự nhiên hình thành hệ thống liên kết hydro với 5 acid amin quan trọng: GLU-749, GLU-865, ASP-855, LYS-745, PHE-856; đồng thời tạo liên kết pi-alkyl và pi-sulfur với các acid amin MET-790, LEU-777, MET-766, ILE-759, LEU-861, LEU-858, VAL-726 và ALA-743.
• Kết quả sàng lọc docking 50 hợp chất alkaloid: Chất đối chứng dương gefitinib có năng lượng liên kết đạt -8,7 kcal/mol. Năng lượng liên kết của 50 hợp chất dao động từ -5,0 kcal/mol (2-Phenylethylamine, Nanofin) đến -10,9 kcal/mol (Sanguinarine chloride). Đề tài xác định được 6 hợp chất có ái lực liên kết mạnh hơn hoặc tương đương chất đối chứng gefitinib (-8,7 kcal/mol) được lựa chọn vào vòng sàng lọc tiếp theo: Sanguinarine chloride (-10,9 kcal/mol), Coptisine chloride (-10,2 kcal/mol), Rutaecarpine (-9,7 kcal/mol), Tetrahydroberberine (-9,4 kcal/mol), Tetrandrine (-9,0 kcal/mol) và Berberine clorid (-8,9 kcal/mol).
• Sàng lọc quy tắc Lipinski: Trong số 6 hợp chất có điểm docking tốt nhất, có 5 hợp chất thỏa mãn bộ tiêu chí Lipinski (không vi phạm quá 2 tiêu chuẩn), gồm: Berberine Clorid, Coptisine Chloride, Sanguinarine chloride, Rutaecarpine và Tetrahydroberberine. Riêng hợp chất Tetrandrine bị loại do vi phạm 2 tiêu chuẩn cốt lõi (khối lượng phân tử MW = 622,77 Da > 500 Da; hệ số phân bố LogP = 6,4 > 5).
• Dự đoán thông số hòa tan và ADMET: Đánh giá độ tan trong nước (log mol/L) của 5 hợp chất vượt qua vòng lọc Lipinski cho các giá trị lần lượt: Tetrahydroberberine (2,789), Berberine Clorid (-3,060), Coptisine Chloride (-3,062), Rutaecarpine (-3,459) và Sanguinarine chloride (-4,848).

Chương 4: Bàn luận

Chương 4 tập trung phân tích, biện giải các kết quả tính toán thu được:

• Biện luận về phương pháp: Khẳng định tính chuẩn xác của mô hình docking khi tái định vị phối tử nội sinh đạt sai số hình học cực thấp (RMSD 0,5 Å). Đánh giá tính ưu việt của việc kết hợp docking phân tử với bộ lọc quy tắc Lipinski và dự đoán ADMET bằng pkCSM, giúp thu hẹp đáng kể số lượng phân tử tiềm năng trước khi tiến hành thử nghiệm sinh học.
• Bàn luận về ái lực và tương tác: So sánh năng lượng liên kết của các alkaloid nổi bật (đặc biệt là sanguinarine chloride và coptisine chloride) với phối tử chuẩn gefitinib, phân tích sự tương đồng trong việc chiếm giữ túi gắn ATP và khả năng hình thành liên kết với các gốc acid amin cốt lõi ở trung tâm hoạt động của EGFR.
• Bàn luận về hạn chế và thách thức trong mô hình in silico: Chỉ ra các giả định đơn giản hóa của phương pháp docking phân tử như xem khung cấu trúc protein là dạng cứng (rigid) hoặc bán linh hoạt, chưa tính toán trọn vẹn ảnh hưởng động học phân tử của dung môi nước trong điều kiện sinh lý thực tế; các hàm tính điểm năng lượng mang tính bán kinh nghiệm có thể có sai số so với ái lực thực tế. Do đó, các kết quả in silico đóng vai trò định hướng sàng lọc ban đầu và bắt buộc phải được thẩm định lại qua các nghiên cứu thực nghiệm in vitro và in vivo.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã thực hiện quy trình sàng lọc ảo toàn diện trên 50 hợp chất alkaloid tự nhiên và bán tổng hợp nhằm tìm kiếm chất ức chế thụ thể EGFR. Dữ liệu docking và đánh giá tính chất hóa lý giống thuốc của các ứng viên hàng đầu được tổng hợp chi tiết trong các bảng sau:

STT	Tên hợp chất	PubChem ID	Năng lượng liên kết ($\Delta G$, kcal/mol)	Đánh giá so với Gefitinib (-8,7 kcal/mol)
1	Sanguinarine chloride	68635	-10,9	Ái lực cao hơn
2	Coptisine chloride	72321	-10,2	Ái lực cao hơn
3	Rutaecarpine	65752	-9,7	Ái lực cao hơn
4	Tetrahydroberberine	34458	-9,4	Ái lực cao hơn
5	Tetrandrine	73078	-9,0	Ái lực cao hơn
6	Berberine clorid	12456	-8,9	Ái lực cao hơn
ĐC	Gefitinib (Đối chứng)	123631	-8,7	Mức chuẩn so sánh

Kết quả kiểm tra bộ quy tắc số 5 của Lipinski đối với 6 hợp chất tiềm năng:

STT	Tên hợp chất	Khối lượng phân tử (MW < 500 Da)	Số nhóm cho H (HBD < 5)	Số nhóm nhận H (HBA < 10)	Hệ số LogP (< 5)	Kết luận quy tắc Lipinski
1	Berberine Clorid	371,82	0	4	0,100	Thỏa mãn (0 vi phạm)
2	Coptisine Chloride	355,77	0	4	-0,188	Thỏa mãn (0 vi phạm)
3	Sanguinarine chloride	367,788	0	4	0,432	Thỏa mãn (0 vi phạm)
4	Tetrandrine	622,77	0	8	6,400	Không thỏa mãn (Vi phạm 2 tiêu chí: MW và LogP)
5	Rutaecarpine	287,322	1	3	3,101	Thỏa mãn (0 vi phạm)
6	Tetrahydroberberine	339,391	0	5	3,880	Thỏa mãn (0 vi phạm)

Thông số độ tan trong nước dự đoán qua pkCSM của 5 hợp chất đạt chuẩn Lipinski:

Hợp chất	Độ tan trong nước (log mol/L)
Tetrahydroberberine	2,789
Berberine Clorid	-3,060
Coptisine Chloride	-3,062
Rutaecarpine	-3,459
Sanguinarine chloride	-4,848

Đóng góp của nghiên cứu:

• Xây dựng thành công quy trình mô phỏng docking phân tử có độ chính xác và độ lặp lại cao (RMSD tái gắn kết đạt 0,5 Å) trên cấu trúc EGFR mã 6DUK.
• Sàng lọc và chứng minh được 5 hợp chất alkaloid (Sanguinarine chloride, Coptisine chloride, Rutaecarpine, Tetrahydroberberine, Berberine clorid) vừa có năng lượng liên kết với EGFR vượt trội hơn thuốc điều trị chuẩn gefitinib, vừa thỏa mãn đầy đủ các tiêu chí hóa lý của một phân tử thuốc dùng đường uống theo quy tắc Lipinski.
• Đóng góp danh mục dữ liệu in silico làm tiền đề phục vụ công tác thiết kế, phát triển các dẫn xuất alkaloid mới định hướng điều trị ung thư phổi không phải tế bào nhỏ.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của nghiên cứu:

• Nghiên cứu hoàn toàn dựa trên các mô hình tính toán in silico; cấu trúc không gian của protein đích EGFR trong mô phỏng docking được xử lý ở trạng thái tĩnh, chưa phản ánh đầy đủ tính linh động cấu hình của các chuỗi acid amin dưới tác động của nhiệt độ và dung môi sinh lý.
• Các chỉ số dược động học và độc tính mới chỉ dừng lại ở kết quả dự đoán thông qua các mô hình hồi quy và phân loại toán học của phần mềm pkCSM, chưa được xác nhận bởi các thử nghiệm phân tích hóa lý thực nghiệm.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

• Thực hiện mô phỏng động lực học phân tử (Molecular Dynamics simulation) trong các khoảng thời gian kéo dài (ví dụ 100 ns trở lên) nhằm khảo sát tính bền vững của các phức hợp phối tử - protein trong môi trường nước và ion sinh lý.
• Tiến hành chiết tách, tinh sạch hoặc tổng hợp hóa học 5 hợp chất tiềm năng đã chọn lọc để tiến hành thử nghiệm sinh học thực tế, bao gồm thử nghiệm ức chế enzym EGFR kinase in vitro và đánh giá độc tính tế bào trên các dòng tế bào ung thư phổi (như dòng tế bào A549).

Giá trị tham khảo

Khóa luận tốt nghiệp này có giá trị học thuật và tài liệu tham khảo cụ thể đối với:

• Sinh viên, học viên cao học ngành Dược học, Hóa dược và Công nghệ sinh học: Cung cấp tài liệu tham khảo bài bản về việc ứng dụng công nghệ tin sinh học (Bioinformatics) và mô phỏng in silico trong quy trình thiết kế thuốc hiện đại.
• Người làm nghiên cứu về sàng lọc thuốc ức chế EGFR: Toàn bộ Chương 2 cung cấp quy trình chi tiết từng bước (chuẩn bị file cấu trúc pdbqt, thiết lập hộp tọa độ grid box chính xác cho thụ thể 6DUK, quy chuẩn tối ưu hóa năng lượng phối tử bằng Avogadro) có thể tái lập trực tiếp.
• Các nghiên cứu phát triển hợp chất tự nhiên: Dữ liệu năng lượng liên kết và tương tác phân tử của 50 hợp chất alkaloid tại Chương 3 là cơ sở dữ liệu tra cứu hữu ích để so sánh ái lực tương quan của các khung cấu trúc alkaloid (isoquinoline, indole, protoberberine...) đối với thụ thể tyrosine kinase.

Câu hỏi thường gặp

1. Thụ thể EGFR sử dụng trong nghiên cứu này có mã nhận diện PDB là gì và quy trình docking được thẩm định như thế nào?

Thụ thể EGFR sử dụng trong nghiên cứu được lấy từ Ngân hàng Dữ liệu Protein (PDB) với mã cấu trúc là 6DUK, có độ phân giải tinh thể tia X là 1,9 Å. Quy trình docking được thẩm định bằng phương pháp re-dock phối tử đồng kết tinh tự nhiên vào vị trí hoạt động của thụ thể 6DUK; kết quả cho độ lệch bình phương trung bình gốc (RMSD) giữa cấu dạng sau dock và cấu dạng tinh thể ban đầu là 0,5 Å, thỏa mãn điều kiện tin cậy (RMSD < 1,5 Å).

2. Tọa độ và kích thước vùng tìm kiếm (grid box) trong mô phỏng docking được thiết lập cụ thể ra sao?

Vùng tìm kiếm docking được đặt tại trung tâm hoạt động của EGFR với kích thước hộp lưới là 40 × 44 × 40 Å, khoảng cách giữa các ô lưới (spacing) là 0,375 Å và tọa độ tâm không gian 3 chiều là x = 42,148; y = 93,049; z = -63,352.

3. Hợp chất nào đạt năng lượng liên kết tốt nhất và mức năng lượng này so với thuốc đối chứng gefitinib như thế nào?

Hợp chất đạt năng lượng liên kết thấp nhất (ái lực gắn kết mạnh nhất) trong số 50 alkaloid là Sanguinarine chloride với giá trị $\Delta G = -10,9$ kcal/mol. Mức năng lượng này vượt trội đáng kể so với thuốc đối chứng dương gefitinib ($\Delta G = -8,7$ kcal/mol).

4. Vì sao hợp chất Tetrandrine có điểm docking rất tốt (-9,0 kcal/mol) nhưng lại bị loại khỏi danh sách hợp chất tiềm năng?

Hợp chất Tetrandrine bị loại ở giai đoạn sau docking do không vượt qua quy tắc số 5 của Lipinski. Cụ thể, Tetrandrine vi phạm 2 tiêu chuẩn hóa lý cốt lõi đối với một chất dùng đường uống: khối lượng phân tử đạt 622,77 Da (vượt ngưỡng cho phép < 500 Da) và hệ số phân bố octanol/nước LogP đạt 6,4 (vượt ngưỡng cho phép < 5).

5. Những hợp chất nào vượt qua cả hai vòng lọc docking và quy tắc Lipinski để tiếp tục được phân tích ADMET?

Có 5 hợp chất vượt qua cả tiêu chí năng lượng liên kết (tốt hơn mức -8,7 kcal/mol của gefitinib) và quy tắc 5 Lipinski, gồm: Sanguinarine chloride (-10,9 kcal/mol), Coptisine chloride (-10,2 kcal/mol), Rutaecarpine (-9,7 kcal/mol), Tetrahydroberberine (-9,4 kcal/mol) và Berberine Clorid (-8,9 kcal/mol).

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Phan Đăng Hải đã thực hiện thành công quy trình sàng lọc ảo in silico trên 50 hợp chất alkaloid hướng đích ức chế thụ thể EGFR trong điều trị ung thư phổi không phải tế bào nhỏ. Bằng sự kết hợp giữa mô phỏng docking phân tử trên cấu trúc tinh thể 6DUK và sàng lọc hóa lý theo quy tắc 5 Lipinski, nghiên cứu đã xác định được 5 hợp chất tiềm năng nhất gồm Sanguinarine chloride, Coptisine chloride, Rutaecarpine, Tetrahydroberberine và Berberine Clorid với ái lực liên kết vượt trội hơn thuốc đối chứng gefitinib. Các dữ liệu dự đoán ban đầu về độ tan và tính chất ADMET trên công cụ pkCSM cung cấp cơ sở khoa học định lượng rõ ràng, mở ra hướng đi thực nghiệm tiếp theo nhằm đánh giá hoạt tính sinh học của các alkaloid này trên mô hình tế bào thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Ung thư phổi là một loại bệnh gây ra bởi những khối u bắt nguồn từ nhu mô phổi.Đây là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây tử vong liên quan đến ung thư.Hiện tại ,trên thế giới có khoảng 2,2 triệu ca mắc mới (chiếm khoảng 11,4% tổng số ca mắc ung thư,đứng thứ 2) và khoảng 1,8 triệu ca tử vong (chiếm 18%,đứng hàng đầu).Tại Việt Nam có khoảng 26262 ca mắc mới(chiếm 14,2%,hàng thứ hai) và khoảng 23 797 ca tử vong (chiếm 19,4%,đứng hàng thứ hai).Tuy nhiên ,nhờ các tiến bộ trong phương pháp chẩn đoán,sàng lọc và điều trị nên tỉ lệ mắc mới và tử vong có thể giảm đi trong tương lai. Trong ung thư phổi có hai loại chính: -Ung thư phổi không phải tế bào nhỏ (NSCLC) ,đây là loại ung thư phổi phổ biến nhất. -Ung thư phổi tế bào nhỏ(SCLC), chiếm khoảng 20% các trường hợp ung thư phổi[1]. Thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì EGFR là một đích quan trong trong điều trị ung thư phổi ,đặc biệt là ung thư phổi không phải tế bào nhỏ.EGFR là một thành viên của thụ thể tyrosine kinase ERBB truyền tín hiệu kích thích tăng trưởng đến các tế bào đã được kích thích bởi phối tử EGFR.Trong các mô bình thường, sự sẵn có của các phối tử EGFR được quy định chặt chẽ để đảm bảo rằng động học của quá trình tăng sinh tế bào khớp chính xác với các yêu cầu của mô đối với cân bằng nội môi.

Tuy nhiên, trong bệnh ung thư, EGFR thường được kích thích liên tục do quá trình sản xuất bền vững các phối tử EGFR trong môi trường vi mô khối u.Vì vậy việc ức chế thụ thể EGFR là mục tiêu chính trong điều trị ung thư phổi.Một số dược chất đang được phát triển để tác động vào thụ thể này như erlotinib hay gefitinib[8]. Trên cơ sở đó,nhằm góp phần tìm kiếm các hợp chất tiềm năng giúp điều trị ung thư phổi ,đặc biệt là ung thư phổi không phải tế bào nhỏ và ức chế sự phơi nhiễm của các kim loại nặng,đề tài tiến hành với 2 mục đích chính: 1. Sàng lọc các hợp chất alcaloid có tác dụng ức chế thụ thể EGFR bằng phương pháp docking phân tử 2. Nghiên cứu các đặc điểm giống thuốc và tính toán các thông số dược động học và độc tính của các hợp chất tốt nhất thu được sau quá trình sàng lọc.Tổng quan về bệnh ung thƣ phổi không phải tế bào nhỏ 1.Đại cƣơng về ung thƣ phổi Ung thư phổi (tiếng Anh là Lung Cancer) là loại ung thư khởi phát từ phổi hay còn được gọi là khối u ác tính ở đường hô hấp.

Bệnh xảy ra khi một khối u ác tính hình thành trong phổi, phát triển nhanh về kích cỡ dẫn tới xâm lấn, chèn ép các cơ quan xung quanh. Ung thư bắt đầu trong phổi được gọi là ung thư phổi nguyên phát. Ung thư lan đến phổi từ một nơi khác trong cơ thể được gọi là ung thư phổi thứ phát.Có hai dạng chính của ung thư phổi nguyên phát. Chúng được phân loại theo loại tế bào mà ung thư bắt đầu phát triển.

Nó bao gồm: ● Ung thư phổi không phải tế bào nhỏ – dạng phổ biến nhất, chiếm khoảng 80 đến 85 trong số 100 trường hợp. Nó có thể là một trong ba loại: ung thư biểu mô tế bào vảy, ung thư biểu mô tuyến hoặc ung thư biểu mô tế bào lớn. ● Ung thư phổi tế bào nhỏ – một dạng ít phổ biến hơn thường lây lan nhanh hơn ung thư phổi không phải tế bào nhỏ[1]. Ung thư phổi là một trong những loại ung thư phổ biến trên thế giới và là một trong những nguyên nhân gây tử vong cao trên thế giới.Trong năm 2020,trên thế giới có khoảng 2.2 triệu ca mắc mới.935 nghìn ca tử vong.Tỷ lệ mắc ung thư phổi ở nam cao gấp đôi nữ.Tỉ lệ mắc bệnh ở các nước đang phát triển cao hơn so với các nước phát triển[2].

Vào năm 2020,tại Việt Nam,có khoảng 26262 ca mắc mới và 23797 ca tử vong vào năm 2020.Tỷ lệ tử vong do ung thư phổi đứng thứ hai,sau ung thư vú.Tỉ lệ mắc bệnh ung thư phổi ở độ tuổi 45 trở lên chiếm tỉ lệ cao.Ở nam giới,số ca tử vong do ung thư phổi đứng hàng thứ hai sau ung thư gan và ở nữ giới con số này đứng thứ hai sau ung thư vú[2]. Chẩn đoán sớm ung thư phổi là một trong những cách tốt nhất để giảm tỷ lệ tử vong do ung thư phổi.Các yếu tố tiên lượng quan trọng ảnh hưởng đến ung thư phổi bao gồm:giai đoạn bệnh,phương pháp điều trị và sức khỏe và thể trạng của người bệnh. Tỉ lệ sống 5 năm của bệnh nhân ung thư phổi chủ yếu phụ thuộc vào tình trạng bệnh hiện tại của bệnh nhân.Ở giai đoạn khu trú tỷ lệ sống của người bệnh trên 5 năm 3 chiếm khoảng 52%.Khi ung thư lan tới các hạch bạch huyết lân cận người bệnh sống được trên 5 năm chỉ còn chiếm tỷ lệ là 25%.Với trường hợp xuất hiện di căn xa thì tỷ lệ sống trên 5 năm của người bệnh lúc đó chỉ còn khoảng 4%.Nguyên nhân-Yếu tố nguy cơ Ung thư phổi không tế bào nhỏ được gây ra bởi nhiều nguyên nhân và yếu tố nguy cơ dưới đây: • Thuốc lá: ước tính 80 - 90% ung thư phổi liên quan đến thuốc lá. Nguy cơ ung thư phổi tăng theo thời gian và số lượng thuốc lá.

Một người hút một gói thuốc mỗi ngày có nguy cơ mắc ung thư phổi gấp 20 lần người không hút thuốc. Nguy cơ ung thư phổi do hút thuốc thụ động cũng được ghi nhận: người sống cùng nhà với người hút thuốc tăng 30% nguy cơ ung thư phổi so với người không cùng hoàn cảnh[3]. • Tiếp xúc amiăng: người hút thuốc có tiếp xúc amiăng có nguy cơ cao gấp 90 lần người không tiếp xúc. • Bụi phóng xạ và radon: làm tăng nguy cơ ung thư phổi, người tiếp xúc với mức độ radon cao tại nhà ở để mắc ung thư phổi • Nhiễm khuẩn: Siêu vi bướu nhú ở người (Human papillomavirus (HPV)) được quy cho là một nguyên nhân gây ung thư phổi.

Gần 25% ung thư phổi trên người không hút thuốc có thể liên quan đến HPV. Chứng đa bướu nhú tái diễn (Recurrent respiratory papillomatosis (RRP)) có thể gây ho, tắc nghẽn hô hấp mạn tính và thoái hóa ác tính. Nhiễm HPV 16/18 thường đi kèm đột biến p53. • Di truyền: một vài đột biến di truyền là yếu tố liên quan.

Đột biến T790M xảy ra trên tế bào mầm kèm theo ung thư biểu mô tuyến của phổi. • Ô nhiễm không khí: khói bụi trong không khí ô nhiễm có thể làm tăng nguy cơ mắc ung thư phổi, đặc biệt là ung thư biểu mô tuyến[1], [4], [5]. Tỷ lệ tử vong do ung thư phổi cao do bệnh thường được chẩn đoán vào giai đoạn tiến xa nên cần tăng cường hiệu quả hoạt động tầm soát, phát hiện sớm ung thư phổi. Gần đây chụp cắt lớp điện toán xoắn ốc năng lượng thấp được chấp thuận như biện pháp tầm soát cho đối tượng nguy cơ cao (hút thuốc lá nhiều năm trên 30 gói/năm)[6].Điều trị ung thƣ phổi 4 1.Phẫu thuật Phẫu thuật là phương pháp điều trị triệt căn,đặc biệt là các trường hợp được chẩn đoán ung thư phổi giai đoạn sớm.Nguyên nhân là do các khối u còn quá nhỏ,chưa di căn và chưa ảnh hưởng đến sức khỏe của bệnh nhân nên vẫn có thể đáp ứng điều trị.

Sau khi phẫu thuật,khả năng chữa khỏi bệnh tăng cao.Đồng thời,tăng tỉ lệ sống sót của bệnh nhân trên 5 năm cao hơn.Tuy nhiên ,số trường hợp phát hiện sớm ung thư phổi thường rất thấp[1].Xạ trị Xạ trị là phương pháp điều trị đối với những trường hợp ung thư phổi giai đoạn II hoặc III ,do bệnh nhân không thể điều trị bằng phẫu thuật.Ở giai đoạn này bệnh nhân sử dụng các máy chiếu tia năng lượng cao(tia X,tia gamma,.) giúp tiêu diệt các tế bào ung thư. Tuy nhiên việc điều trị bằng xạ trị có thể gây ra các biến chứng sau vài ngày điều trị như : chán ăn,buồn nôn,rụng tóc,khô da,đau rát,viêm da,[1][7].Hóa trị Hóa trị là phương pháp điều trị đối với những trường hợp bệnh nhân ở giai đoạn muộn,lúc mà các tế bào ung thư đã lan rộng. Phương pháp này giúp tiêu diệt tế bào ung thư và ngăn chặn di căn.Phương pháp này thường được kết hợp với các phương pháp khác như phẫu thuật hoặc xạ trị.Thuốc được đưa vào cơ thể theo đường tĩnh mạch và nó có thể gây ra các tác dụng phụ:thiếu máu,buồn nôn,suy nhược cơ thể,rụng tóc,khả năng hấp thu chất dinh dưỡng của cơ thể suy giảm,.Điều trị đích ung thƣ phổi Bệnh ung thư,tiêu biểu là ung thư không phải tế bào nhỏ thường có liên quan đến đột biến gen.Vì vậy ,đây là một phương pháp giúp tiêu diệt tế bào ung thư bằng cách sử dụng các thuốc nhắm tới đích để tiêu diệt tế bào ung thư nhưng ít gây ảnh hưởng đến tế bào lành đồng thời ít gây tác dụng phụ.Dây cũng là một phương pháp giúp cải thiện thời gian sống và chất lượng của sống của bệnh nhân[5].Điều trị miễn dịch ung thƣ phổi 5 Đây là một phương pháp giúp tạo miễn dịch thụ động của bệnh nhân bằng cách phát hiện các điểm kiểm soát tế bào ung thư.Tuy nhiên giá của các loại thuốc này thường rất cao. Ngoài ra bệnh nhân có thể sử dụng một số biện pháp hỗ trợ khác trong điều trị như:massage,châm cứu,sử dụng thảo dược hoặc các tinh dầu,.Tổng quan về thụ thể EGFR 1.Sơ lƣợc về thụ thể EGFR Thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì(EGFR) là một thành viên của siêu họ ERBB của thụ thể tyrosine kinase (RTK) - là các protein xuyên màng được kích hoạt sau khi gắn yếu tố tăng trưởng peptid thuộc họ protein EGF.Tất cả các protein thuộc họ này đều có miền liên kết phối tử ngoại bào, miền xuyên màng kỵ nước đơn và miền chứa tyrosine kinase tế bào chất và miền quy định đầu cuối C.

Miền tyrosine kinase nội bào của các thụ thể ErbB được bảo tồn cao.Miền ngoại bào được chia nhỏ hơn nữa thành bốn miền. Miền tyrosine kinase bao gồm một thùy N và một thùy C, và ATP liên kết với khe hở hình thành giữa hai thùy này. Miền điều hòa đầu cuối C có một số gốc tyrosine được phosphoryl hóa đặc biệt khi liên kết phối tử[9]–[12].Cấu trúc protein EGFR (A), kích hoạt (B) và giảm dần bằng liên kết phối tử Mười một phối tử được biết là liên kết với họ thụ thể ERBB.