MỞ ĐẦU Ung thư là nguyên nhân gây tử vong thứ 2 trên toàn thế giới với hàng triệu ca mắc bệnh mới được phát hiện hàng năm. Theo thống kê của WHO, trong suốt 2 thập niên vừa qua số ca bệnh nhân ung thư đã tăng 70% và xu hướng tăng mạnh trong những năm gần đây. Nguyên nhân gây ung thư có thể do thói quen sống, các tác nhân độc hại từ môi trường và di truyền. Hiện nay, ngoài một số bệnh ung thư có khả năng ngăn ngừa bằng sử dụng vắc xin, việc điều trị ung thư chủ yếu phụ thuộc vào khả năng phát hiện sớm và điều trị kết hợp các phương pháp như hóa trị, xạ trị, miễn dịch để tiêu diệt tế bào ung thư.
Tại các nước đang phát triển, ung thư là một căn bệnh đáng lo ngại do cơ sở vật chất không đầy đủ gây khó khăn cho việc chuẩn đoán sớm dẫn tới tỉ lệ tử vong cao. Bên cạnh đó, việc sử dụng thuốc điều trị nhập ngoại có giá thành cao cũng là một gánh nặng về kinh tế cho người nhà bệnh nhân và xã hội. Ricin là một glycoprotein thuộc họ lectin, được tách chiết từ hạt thầu dầu. Ricin được cấu tạo từ 2 chuỗi A và B được liên kết với nhau qua các cầu đisunfit.
Khi vào trong cơ thể người, ricin tác động thông qua cơ chế ức chế quá trình tổng hợp protein trong ribosome.Ricin có độ độc tính rất cao và được xếp vào chất độc nguy hiểm. Trong những năm gần đây, việc ứng dụng chất độc từ nguồn gốc tự nhiên trong điều trị hóa trị ung thư rất được chú ý. Một số nghiên cứu định hướng phát triển sử dụng ricin trong điều trị ung thư trên thế giới khẳng định ricin có tác dụng ức chế quá trình sinh trưởng và phát triển của một số dòng tế bào ung thư.Tại Việt Nam, ngành công nghiệp sản xuất dầu thầu dầu thải bỏ hàng tấn bã thầu dầu mỗi năm. Những sản phẩm thừa này yêu cầu phải có một quy trình thải bỏ đặc biệt do vẫn chứa hàm lượng lớn ricin có độc tính cao và có khả năng nguy hại tới sức khỏe cộng đồng.
Với mong muốn tận dụng những sản phẩm từ thiên nhiên này bên cạnh tiềm năng ứng dụng cao về hoạt tính của ricin, chúng tôi quyết định tiến hành đề tài ―Nghiên cứu khả năng kháng khuẩn và ức chế tế bào ung thƣ của ricin tách chiết và tinh sạch từ hạt thầu dầu (Ricinus communis)‖. Với vai trò là nghiên 1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com cứu tiền đề trong sử dụng ricin trong điều trị ung thưhướng đích tại Việt Nam, đề tài có các nhiệm vụ chính sau: Tách chiết và tinh sạch ricin từ hạt thầu dầu. Kiểm tra độc tính của ricin trên vi khuẩn và tế bào. Bước đầu nghiên cứu tác động của ricin lên các đặc tính của tế bào ung thư, cụ thể là khả năng tác độngvào quá trình tăng sinh, khả năng tạo khối và chết theo lập trình của tế bào ung thư da SKMEL28.
2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Giới thiệu về ung thƣ 1. Ung thư Ung thư là một trong những căn bệnh đang được quan tâm nhất hiện nay. Theo thống kê của WHO, ung thư là nguyên nhân gây tử vong thứ 2 trên toàn cầu và chỉ đứng sau bệnh tim mạch [16,55].
Theo báo cáo của Word Cancer Report năm 2015, trên toàn thế giới có gần 14 triệu trường hợp mới được chuẩn đoán và 8,2 triệu người bệnh nhân chết liên quan tới ung thư, chiếm gần gần 1/6 tỉ lệ tử vong trên toàn thế giới. Số lượng bệnh nhân đã tăng 22 triệu trường hợp trong vòng 20 năm vừa qua và con số này được dự đoán lên tới 21,7 triệu ca mắc bệnh mới và 13 triệu trường hợp tử vong vào năm 2013[55]. Tại Việt Nam, số người chết vì ung thư lên tới 94,700 người vào năm 2012 (theo thống kê của IACR) và con số này có xu hướng gia tăng nhanh trong những năm gần đây. Năm loại ung thư phổ biến ở Việt Nam là ung thư gan (17,6%), ung thư phổi (17,5%), ung thư dạ dày (1,4%), ung thư vú (8,9%) và ung thư trực tràng (7%).
Ngoài nguyên nhân di truyền, ung thư có thể do một số nguyên nhân chính như: do tia cực tím (UV) từ mặt trời hoặc các nguồn tiếp xúc khác, tỉ lệ chất béo trong cơ thể cao, chế độ ăn uống không hợp lý, lười vận động, sử dụng thuốc lá và rượu bia. Theo thống kê, thuốc lá là nguyên nhân hàng đầu và là tác nhân trực tiếp dẫn tới 13 loại ung thư khác nhau. Rượu bia với thành phần chính là ethanol cũng là tác nhân chính gây ung thư. Theo báo cáo của Hiệp hội Ung thư Hoa Kỳ, người sử dụng nhiều hơn 50 gam ethanol mỗi ngày có tỉ lệ ung thư gấp 2 đến 3 lần so với người không sử dụng rượu bia.
Nhiều nghiên cứu trước đây đã chứng minh rằng tỉ lệ trường hợp mắc bệnh ung thư phổi, ung thư dạ dày, ung thư trực tràng và ung thư vú cao có nguyên nhân xuất phát từ sử dụng rượu bia và thuốc lá quá mức. Bên cạnh đó, thực phẩm không đảm bảo, chứa dư lượng chất bảo vệ thực vật và chất bảo quản cao, do chế độ ăn không hợp lý kết hợp béo phì cũng là nguyên nhân lớn dẫn tới ung thư. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Đặc tính của tế bào ung thư Tế bào ung thư là những tế bào có sự phát triển không bình thường, có khả năng phát triển và sinh trưởng vượt qua chu trình tế bào bình thường.
Hiện nay, đã có hơn 100 loại tế bào ung thư được ghi nhận. Do các kiểu tế bào ung thư phát triển từ các loại tế bào khác nhau, nên đặc điểm và tính chất của các kiểu ung thư cũng có nhiều sự khác biệt. Tuy nhiên, các tế bào ung thư đều có khả năng sinh học nổi bật để tạo nên tổ chức bệnh như: duy trì tín hiệu tăng sinh, trốn khỏi tín hiệu ngừng tăng trưởng và chu trình chết của tế bào, phân chia không giới hạn, khả năng tạo khối, di căn và tạo mạch máu khối u. Những đặc tính này xuất hiện do sự không ổn định của hệ gen và quá trình gây viêm.
Hệ gen không ổn định và quá trình viêm thúc đẩy hình thành khối u khi có tác động của chất gây ung thư hoặc ảnh hưởng từ môi trường. Sự tăng sinh không kiểm soát, hình thành khối tế bào và xâm lấn sang môi trường xung quanh là đặc điểm thường nhận thấy của tế bào ung thư. Tuy nhiên, với một số đặc điểm khác nhau về khả năng di chuyển, mức độ nguy hiểm và tính chất khối u, ung thư được chia thành hai dạng: u lành tính và u ác tính. Khối u lành tính (benign tumor) là những u có thế bào tăng sinh không kiểm soát tuy nhiên không lan rộng trong cơ thể và chỉ gây nguy hiểm khi xuất hiện tại những vị trí đặc biệt như ung thư não.
U ác tính (malignant) là những khối u nguy hiểm, có khả năng xâm lấn mạnh ảnh hưởng tới các mô bên cạnh và có khả năng di căn trong cơ thể. Ung thư da Ung thư da (melanoma) là một dạng ung thư ác tính của tế bào sắc tố da (melanocytes). Melanoma chiếm tỉ lệ thấp (5%)trong tổng số ca mắc bệnh ung thư nhưng lại là ung thư nguy hiểm nhất với tỉ lệ bệnh nhân chết lên tới 75%. Tế bào sắc tố da là dạng tế bào xuất hiện dưới da, có nhiệm vụ tổng hợp sắc tố melanin.
Khi chịu tác động của các yếu tố gây ung thư như tia UV hoặc các yếu tố độc hại từ môi trường làm ảnh hưởng tới hệ gen và các con đường chuyển hóa trong tế bào, tế bào sắc tố chuyển dạng không bình thường và có nguy cơ trở thành tế bào ung thư da. Ung thư da melanoma có đặc điểm tăng sinh nhanh và khả năng di căn cao. 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Người mắc bệnh ung thư da có nguy cơ tử vong cao, trong toàn bộ ca mắc bệnh các trường hợp sống hơn 5 năm chỉ chiếm 5 đến 15%.1: Hình ảnh ung thƣ da [67]. Con đường truyền tính hiệu protein kinase hoạt hóa mitogen (MAPK) là con đường chính truyền thông tin, các tín hiệu phía bên ngoài màng tế bào vào trong tế bào thông qua các thụ thể, protein và hàng loạt các phản ứng kinase.
Con đường truyền tín hiệu này giữ vai trò quan trọng trong quá trình sống của tế bào như: quá trình tăng sinh, phát triển, phân hóa tế bào, xâm lấn và apoptosis. Các con đường MAPK đều bao gồm một mô đun kinase 3 lớp liên tiếp, cụ thể, khi nhận tín hiệu đầu tiên từ các phối tử trên thụ cảm thể ngoài màng tế bào, một MAPK sẽ được kích hoạt và tạo động lực kích hoạt hàng loạt MAPKK tới MAPKKK [29]. Nhiều công trình nghiên cứu đã chỉ ra rằngrối loạn con đường tín hiệu ERK nói riêng và MAPK nói chung và các yếu tố kích hoạt mitogen cũng có vai trò quan trọng trong hình thành ung thư và xuất hiện tại giai đoạn sớm của ung thư. Các thể đột biến và hư hỏng dẫn tới biểu hiện protein sai lệch và hình thành các đặc tính đặc trưng như tín hiệu tăng sinh độc lập, tránh apoptosis, không nhạy cảm với các yếu tố tăng trưởng và có sự phân chia không thời hạn của tế bào ung thư [23,29, 31].
5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.2: Con đƣờng truyền tín hiệu MAPK trong tế bào động vật [64] Con đường truyền tín hiệu RAS-RAF-MEK-ERK được thể hiện trên Hình1.Đối với các dòng tế bào melanoma, các tổn thương liên quan đến ung thư như các đột biến trên thụ thể tyrosine kinase (TKR), Ras và B-Raf hầu hết đều liên quan và có vai trò quan trọng trong hình thành ung thư, dẫn tới tăng cường biểu hiện của ERK trong tế bào làm thúc đẩy quá trình tăng sinh và khả năng xâm lấn của tế bào [29]. Trong những năm gần đây, số lượng bệnh nhân ung thư trên toàn thế giới vẫn tiếp tục gia tăng. Cuộc chiến chống ung thư luôn là mối quan tâm thường trực của cộng đồng, xã hội và các nhà khoa học. Bên cạnh các hướng điều trị ung thư truyền thống như hóa trị, xạ trị, phẫu thuật, nhiều hướng điều trị mới tiên tiến đã và đang được tiếp tục phát triển (phương pháp miễn dịch, điều trị hướng đích, gen trị liệu…).
Là một trong những nỗ lực đó, nghiên cứu về ricin và phát triển loại protein này để hạn chế ung thư hiện đang được thực hiện và rất được quan tâm.