Luận văn thạc sĩ: Tác động của cao chiết cây sâm đá Curcuma singularis đến tế bào ung thư

Nghiên cứu tác động của cao chiết cây sâm đá curcuma singularis đối với sự ức chế tăng sinh và cảm ứng apoptosis trên tế bào ung thư.

• Tác giả: Đặng Thị Minh Thư
• Người hướng dẫn: TS. Đoàn Chính Chung
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
• Đề tài: Nghiên cứu tác động của cao chiết cây sâm đá Curcuma singularis lên tế bào ung thư
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Ung thư là gì
• 1.2. Tổng quan về cây Sâm đá
• 1.3. Tổng quan về con đường tín hiệu liên quan tới sự chết của tế bào
• 1.4. Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của hoạt chất germacrone
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU
• 2.1. Tổng quan tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 2.1.1. Một số nghiên cứu về hỗ trợ điều trị bệnh ung thư bằng dược liệu tự nhiên
• 2.1.2. Một số các nghiên cứu về cây Sâm Đá
• 2.1.3. Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của hoạt chất germacrone
• 2.1.4. Chất kháng oxy hóa
• 2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 3. CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Vật liệu sử dụng trong nghiên cứu
• 3.1.1. Nguyên liệu sử dụng trong nghiên cứu
• 3.1.2. Các dòng tế bào sử dụng trong nghiên cứu
• 3.1.3. Các bộ kit sử dụng trong nghiên cứu
• 3.1.4. Các môi trường và hóa chất dùng trong nghiên cứu
• 3.1.5. Các thiết bị dụng cụ dùng trong nghiên cứu
• 3.2. Phương pháp nghiên cứu
• 3.2.1. Phương pháp tách chiết cao
• 3.2.2. Phương pháp phân tích sơ bộ các hợp chất trong cao chiết
• 3.2.3. Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa in vitro
• 3.2.4. Phương pháp giải đông và nuôi cấy tăng sinh tế bào
• 3.2.5. Phương pháp đánh giá mức độ gây độc hay ức chế tăng sinh tế bào
• 3.2.6. Phương pháp xác định hàm lượng enzyme LDH
• 3.2.7. Phương pháp đánh giá thay đổi hình thái tế bào
• 3.2.8. Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của dịch chiết lên sự ức chế hình thành bào lạc của tế bào (phương pháp colony assay)
• 3.2.9. Phương pháp nhuộm nhân bằng thuốc nhuộm DAPI
• 3.2.10. Phương pháp xác định sự chuyển dịch phân tử PS và apoptosis tế bào
• 3.2.11. Phân tích thống kê
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ - BÀN LUẬN
• 4.1. Kết quả đánh giá khả năng kháng oxy hoá của các cao chiết củ rễ cây Sâm Đá
• 4.2. Kết quả đánh giá khả năng gây độc tế bào của cao chiết củ rễ cây Sâm Đá
• 4.2.1. Khả năng gây độc của cao chiết trên tế bào ung thư
• 4.2.2. Khả năng gây độc của cao chiết trên tế bào thường
• 4.3. Ảnh hưởng của cao chiết lên sự tăng sinh của tế bào ung thư đại trực tràng
• 4.4. Ảnh hưởng của cao chiết lên khả năng sống của tế bào ung thư đại trực tràng
• 4.5. Ảnh hưởng của cao chiết lên hàm lượng enzyme LDH giải phóng từ tế bào ung thư đại trực tràng
• 4.6. Ảnh hưởng của cao chiết lên hình thái của tế bào ung thư đại trực tràng
• 4.7. Ảnh hưởng của cao chiết lên sự hình thành bào lạc của tế bào ung thư đại trực tràng
• 4.8. Ảnh hưởng của cao chiết lên sự cảm ứng apoptosis của tế bào ung thư da
• 4.9. Ảnh hưởng của cao chiết lên hình thái nhân của tế bào ung thư
• 4.10. Ảnh hưởng của cao chiết lên tỉ lệ apoptosis của tế bào ung thư
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về cây Sâm đá Curcuma singularis

Cây Sâm đá, hay còn gọi là Curcuma singularis, thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) và có nguồn gốc từ Việt Nam. Cây này được biết đến với nhiều tác dụng dược lý, bao gồm khả năng bồi bổ sức khỏe và hỗ trợ điều trị một số bệnh. Tuy nhiên, các nghiên cứu về tác dụng của cây Sâm đá đối với tế bào ung thư vẫn còn hạn chế. Theo các tài liệu hiện có, thân rễ và củ của cây Sâm đá có thể giúp tăng cường sức đề kháng và hỗ trợ điều trị ung thư. Việc nghiên cứu sâu hơn về tác động của cao chiết từ cây này lên tế bào ung thư là cần thiết để xác định rõ hơn về tác dụng sinh học của nó. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng cao chiết từ cây Sâm đá có khả năng ức chế sự tăng sinh của tế bào ung thư, mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các liệu pháp điều trị ung thư từ thiên nhiên.

1.1 Tác dụng dược lý của Curcuma singularis

Nghiên cứu cho thấy Curcuma singularis có chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học, bao gồm các chất chống oxy hóa và các hợp chất có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư. Các hợp chất này có thể tác động lên các con đường tín hiệu trong tế bào, từ đó kích thích quá trình apoptosis. Việc hiểu rõ về cơ chế hoạt động của các hợp chất này sẽ giúp phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả hơn. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng cao chiết từ cây Sâm đá có thể làm giảm sự tăng sinh của tế bào ung thư vú và ung thư đại trực tràng, cho thấy tiềm năng của nó trong việc hỗ trợ điều trị ung thư. Điều này mở ra cơ hội cho việc phát triển các sản phẩm từ thiên nhiên có khả năng hỗ trợ điều trị ung thư, đồng thời giảm thiểu tác dụng phụ của các phương pháp điều trị hiện đại.

II. Tác động của cao chiết cây Sâm đá lên tế bào ung thư

Cao chiết từ cây Sâm đá đã được nghiên cứu để đánh giá tác động của nó lên tế bào ung thư. Các thí nghiệm cho thấy cao chiết này có khả năng ức chế sự tăng sinh của tế bào ung thư, đồng thời kích thích quá trình apoptosis. Cụ thể, các dòng tế bào ung thư như Caco2 và MCF-7 đã cho thấy sự giảm đáng kể trong khả năng sống sót khi tiếp xúc với cao chiết từ cây Sâm đá. Điều này cho thấy rằng tác dụng sinh học của cao chiết không chỉ dừng lại ở việc ức chế sự phát triển của tế bào ung thư mà còn có khả năng kích thích các cơ chế tự chết tế bào. Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng cao chiết này có thể làm tăng hàm lượng enzyme LDH trong môi trường nuôi cấy, cho thấy sự giải phóng enzyme từ tế bào ung thư, một dấu hiệu của sự chết tế bào.

2.1 Cơ chế tác động của cao chiết lên tế bào ung thư

Cao chiết từ cây Sâm đá có thể tác động lên các con đường tín hiệu liên quan đến apoptosis. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng cao chiết này có khả năng kích hoạt các protein cảm ứng apoptosis, từ đó dẫn đến sự chết tế bào. Cụ thể, các protein như Caspase-3 và Caspase-9 được hoạt hóa, cho thấy sự tham gia của con đường nội bào trong quá trình chết tế bào. Hơn nữa, việc kích thích apoptosis có thể giúp loại bỏ các tế bào ung thư một cách hiệu quả, đồng thời giảm thiểu sự phát triển của khối u. Điều này cho thấy rằng cao chiết từ cây Sâm đá không chỉ có tác dụng ức chế sự tăng sinh tế bào ung thư mà còn có khả năng điều chỉnh các cơ chế sinh học phức tạp trong tế bào.

III. Giá trị và ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu về tác động của cao chiết cây Sâm đá lên tế bào ung thư không chỉ có giá trị trong việc phát triển các liệu pháp điều trị mới mà còn mở ra hướng đi mới trong việc sử dụng dược liệu tự nhiên trong y học. Việc kết hợp giữa y học hiện đại và y học cổ truyền có thể mang lại hiệu quả cao hơn trong việc điều trị ung thư. Các kết quả nghiên cứu cho thấy cao chiết từ cây Sâm đá có thể được phát triển thành các sản phẩm hỗ trợ điều trị ung thư, giúp nâng cao sức đề kháng và cải thiện chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân. Hơn nữa, việc nghiên cứu này cũng góp phần vào việc bảo tồn và phát triển nguồn dược liệu tự nhiên tại Việt Nam, đồng thời khẳng định giá trị của các loại thảo dược trong việc hỗ trợ điều trị bệnh.

3.1 Hướng nghiên cứu tương lai

Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc phân lập và xác định các hợp chất hoạt tính trong cao chiết từ cây Sâm đá. Việc này sẽ giúp hiểu rõ hơn về cơ chế tác động của các hợp chất này đối với tế bào ung thư. Đồng thời, cần tiến hành các thử nghiệm lâm sàng để đánh giá hiệu quả và độ an toàn của các sản phẩm từ cây Sâm đá trong điều trị ung thư. Hướng nghiên cứu này không chỉ giúp phát triển các liệu pháp điều trị mới mà còn góp phần vào việc nâng cao nhận thức về giá trị của dược liệu tự nhiên trong y học hiện đại.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Ung thư là một trong những bệnh lý có tỷ lệ mắc và tử vong ngày càng gia tăng trên toàn cầu. Theo dự đoán của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), đến năm 2020, số người mới mắc ung thư có thể lên tới 16 triệu người mỗi năm. Tại Việt Nam, mỗi năm ghi nhận khoảng 150.000 ca mắc mới và gần 75.000 ca tử vong do ung thư. Các phương pháp điều trị hiện đại như phẫu thuật, hóa trị và xạ trị mặc dù hiệu quả nhưng vẫn tồn tại nhiều hạn chế về tác dụng phụ và khả năng tái phát. Do đó, việc nghiên cứu các dược liệu tự nhiên có tiềm năng hỗ trợ điều trị ung thư đang được quan tâm sâu sắc.

Cây Sâm Đá (Curcuma singularis), một loài thực vật thuộc họ Gừng, được phát hiện tại các vùng núi Gia Lai và Kon Tum, được biết đến với nhiều công dụng trong y học cổ truyền như bồi bổ sức khỏe, tăng sinh lực và hỗ trợ điều trị một số bệnh. Tuy nhiên, các tác dụng dược lý của cây này, đặc biệt là hoạt tính kháng ung thư, chưa được nghiên cứu đầy đủ. Luận văn này tập trung nghiên cứu sự ức chế tăng sinh tế bào và cảm ứng apoptosis trên các dòng tế bào ung thư của cao chiết từ củ rễ cây Sâm Đá, nhằm làm rõ cơ chế tác động và tiềm năng ứng dụng trong điều trị ung thư.

Nghiên cứu được thực hiện trên các dòng tế bào ung thư phổ biến như ung thư vú (MCF7), ung thư gan (HepG2), ung thư đại trực tràng (Caco2) và ung thư da (A375), với mục tiêu đánh giá hiệu quả ức chế tăng sinh và khả năng cảm ứng apoptosis của cao chiết. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ năm 2019 đến 2021 tại các phòng thí nghiệm chuyên sâu về sinh học thực nghiệm. Kết quả nghiên cứu không chỉ góp phần làm sáng tỏ tác dụng sinh học của cây Sâm Đá mà còn mở ra hướng phát triển các chế phẩm hỗ trợ điều trị ung thư từ nguồn dược liệu tự nhiên tại Việt Nam.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết về cơ chế chết tế bào theo chương trình (programmed cell death), đặc biệt là apoptosis, một quá trình sinh học quan trọng trong việc duy trì cân bằng tế bào và loại bỏ tế bào ung thư. Apoptosis được kích hoạt qua hai con đường chính: con đường nội bào (ti thể) và con đường ngoại bào (phụ thuộc thụ thể bề mặt). Các protein họ Bcl-2 đóng vai trò điều hòa quá trình này, trong đó các protein kháng apoptosis như Bcl-2 và Bcl-xL ức chế apoptosis, còn các protein cảm ứng như Bax và Bak thúc đẩy quá trình chết tế bào.

Ngoài apoptosis, nghiên cứu cũng đề cập đến các cơ chế chết tế bào khác như autophagy và necroptosis, có thể tương tác và ảnh hưởng lẫn nhau trong quá trình điều hòa sự sống chết của tế bào ung thư. Hoạt chất germacrone, một sesquiterpenoid được tìm thấy trong chi Curcuma, được xem là hợp chất có tiềm năng kháng ung thư thông qua việc điều hòa các con đường tín hiệu apoptosis và ức chế tăng sinh tế bào.

Các khái niệm chính bao gồm: apoptosis, autophagy, necroptosis, protein họ Bcl-2, germacrone, và hoạt tính kháng oxy hóa.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là các mẫu cao chiết từ củ rễ cây Sâm Đá thu thập tại huyện Kbang, tỉnh Gia Lai, Việt Nam. Các mẫu được xử lý bằng dung môi ethanol 96% để chiết xuất cao tổng. Các dòng tế bào ung thư được sử dụng gồm HepG2 (ung thư gan), MCF7 (ung thư vú), Caco2 (ung thư đại trực tràng), A375 (ung thư da), cùng với các dòng tế bào bình thường như nguyên bào sợi WS1 và tế bào nội mô HUVEC để đánh giá độc tính chọn lọc.

Phương pháp phân tích bao gồm:

• Đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa in vitro bằng phương pháp DPPH với xác định giá trị IC50.
• Đánh giá khả năng ức chế tăng sinh tế bào bằng phương pháp WST-1, đo tỷ lệ tế bào sống sau xử lý cao chiết ở các nồng độ và thời gian khác nhau.
• Xác định mức độ cảm ứng apoptosis bằng nhuộm DAPI quan sát hình thái nhân tế bào và phân tích bằng flow cytometry sử dụng bộ kit Annexin V-FITC/PI.
• Đánh giá sự giải phóng enzyme LDH để xác định mức độ tổn thương tế bào.
• Phân tích thống kê sử dụng unpaired Student’s t-test với mức ý nghĩa P < 0,01.

Quy trình nghiên cứu được thực hiện trong khoảng thời gian từ tháng 3/2019 đến tháng 11/2020, đảm bảo tính khách quan và độ tin cậy của kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hoạt tính kháng oxy hóa của cao chiết Sâm Đá: Cao chiết ethanol 96% từ củ rễ cây Sâm Đá có giá trị IC50 là 206,50 ± 7,44 µg/ml trong phương pháp DPPH, thể hiện khả năng loại bỏ gốc tự do khá cao. So sánh với acid ascorbic (IC50 = 18,19 ± 1,58 µg/ml), cao chiết có hoạt tính kháng oxy hóa ở mức trung bình nhưng phù hợp để nghiên cứu tiếp theo.

2. Khả năng ức chế tăng sinh tế bào ung thư: Cao chiết ethanol ức chế sự tăng sinh của các dòng tế bào ung thư MCF7, HepG2, Caco2 và A375 phụ thuộc nồng độ và thời gian. Sau 48 giờ xử lý, IC50 lần lượt là 91,16 ± 2,25 µg/ml (MCF7), 101,19 ± 3,02 µg/ml (HepG2), 76,48 ± 2,84 µg/ml (Caco2) và 83,02 ± 3,17 µg/ml (A375). Dòng tế bào Caco2 nhạy cảm nhất với cao chiết.

3. Độc tính chọn lọc trên tế bào bình thường: Cao chiết không gây độc đáng kể trên nguyên bào sợi WS1 và tế bào nội mô HUVEC với IC50 > 200 µg/ml, cho thấy tính chọn lọc cao đối với tế bào ung thư.

4. Cảm ứng apoptosis và thay đổi hình thái tế bào: Quan sát dưới kính hiển vi và nhuộm DAPI cho thấy tế bào ung thư sau xử lý cao chiết có hiện tượng co rút tế bào chất, cô đặc chromatin và phân mảnh nhân, đặc trưng của apoptosis. Phân tích flow cytometry xác nhận tỷ lệ tế bào apoptosis tăng rõ rệt theo nồng độ cao chiết.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy cao chiết ethanol từ củ rễ cây Sâm Đá có khả năng kháng oxy hóa và ức chế tăng sinh tế bào ung thư hiệu quả, đồng thời cảm ứng apoptosis qua con đường nội bào và ngoại bào. Tác dụng ức chế tăng sinh tế bào phụ thuộc nồng độ và thời gian, phù hợp với các nghiên cứu trước đây về hoạt tính kháng ung thư của các loài Curcuma khác và hợp chất germacrone.

So sánh với các nghiên cứu về dược liệu cùng họ như Curcuma zedoaria hay Curcuma aromatica, cao chiết Sâm Đá có hiệu quả tương đương hoặc vượt trội trong việc ức chế tế bào ung thư đại trực tràng và ung thư vú. Đặc biệt, tính chọn lọc cao đối với tế bào ung thư so với tế bào bình thường là điểm mạnh, giảm thiểu tác dụng phụ khi ứng dụng lâm sàng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ thể hiện tỷ lệ tế bào sống theo nồng độ cao chiết và thời gian xử lý, bảng tổng hợp giá trị IC50 trên các dòng tế bào, cũng như biểu đồ phân bố tỷ lệ apoptosis qua flow cytometry.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Phát triển chế phẩm cao chiết Sâm Đá: Tiến hành nghiên cứu sâu hơn về phân lập các hợp chất hoạt tính, đặc biệt là germacrone, để phát triển các chế phẩm hỗ trợ điều trị ung thư với mục tiêu tăng hiệu quả ức chế tế bào ung thư và giảm tác dụng phụ. Thời gian thực hiện dự kiến 2-3 năm, do các viện nghiên cứu dược liệu và công ty dược phẩm đảm nhận.

2. Thử nghiệm tiền lâm sàng trên mô hình động vật: Đánh giá hiệu quả và độ an toàn của cao chiết trong các mô hình ung thư trên động vật nhằm chuẩn bị cho các nghiên cứu lâm sàng. Thời gian 1-2 năm, do các trung tâm nghiên cứu sinh học thực nghiệm thực hiện.

3. Nghiên cứu cơ chế phân tử chi tiết: Tập trung vào các con đường tín hiệu apoptosis, autophagy và necroptosis để làm rõ cơ chế tác động của cao chiết, từ đó tối ưu hóa liều lượng và phối hợp điều trị. Thời gian 1-2 năm, do các phòng thí nghiệm sinh học phân tử đảm nhiệm.

4. Hợp tác nghiên cứu đa ngành: Kết hợp giữa y học cổ truyền, dược lý học và công nghệ sinh học để phát triển sản phẩm hoàn chỉnh, đồng thời tiến hành các nghiên cứu lâm sàng giai đoạn đầu nhằm đánh giá hiệu quả trên bệnh nhân. Thời gian 3-5 năm, do các bệnh viện, viện nghiên cứu và doanh nghiệp phối hợp thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu dược liệu và sinh học thực nghiệm: Có thể sử dụng kết quả để phát triển các nghiên cứu tiếp theo về hoạt tính sinh học và cơ chế tác động của các hợp chất từ cây Sâm Đá.

2. Bác sĩ và chuyên gia y học cổ truyền: Tham khảo để hiểu rõ hơn về tiềm năng ứng dụng của dược liệu trong hỗ trợ điều trị ung thư, từ đó tư vấn và phối hợp điều trị hiệu quả hơn.

3. Doanh nghiệp dược phẩm và công nghệ sinh học: Sử dụng làm cơ sở khoa học để phát triển sản phẩm mới từ nguồn dược liệu tự nhiên, nâng cao giá trị kinh tế và sức cạnh tranh trên thị trường.

4. Sinh viên và học viên cao học ngành sinh học, dược học, y học cổ truyền: Tài liệu tham khảo quý giá cho việc học tập, nghiên cứu và phát triển đề tài luận văn, luận án liên quan đến dược liệu và ung thư.

Câu hỏi thường gặp

1. Cao chiết cây Sâm Đá có tác dụng gì trong điều trị ung thư?
   Cao chiết từ củ rễ cây Sâm Đá có khả năng ức chế tăng sinh tế bào ung thư và cảm ứng apoptosis, giúp làm giảm sự phát triển của khối u. Ví dụ, trên tế bào ung thư đại trực tràng Caco2, cao chiết đạt IC50 là 76,48 µg/ml sau 48 giờ xử lý.

2. Phương pháp nào được sử dụng để đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa của cao chiết?
   Phương pháp DPPH được áp dụng để đo khả năng loại bỏ gốc tự do, với giá trị IC50 là chỉ số đánh giá hoạt tính kháng oxy hóa. Cao chiết ethanol 96% của Sâm Đá có IC50 khoảng 206,50 µg/ml, thể hiện hoạt tính kháng oxy hóa trung bình.

3. Cao chiết có gây độc cho tế bào bình thường không?
   Nghiên cứu cho thấy cao chiết không gây độc đáng kể trên nguyên bào sợi WS1 và tế bào nội mô HUVEC với IC50 > 200 µg/ml, cho thấy tính chọn lọc cao đối với tế bào ung thư.

4. Cơ chế cảm ứng apoptosis của cao chiết Sâm Đá là gì?
   Cao chiết kích hoạt apoptosis qua cả con đường nội bào và ngoại bào, liên quan đến điều hòa các protein họ Bcl-2, hoạt hóa caspase và thay đổi hình thái nhân tế bào như cô đặc chromatin và phân mảnh DNA.

5. Nghiên cứu này có thể ứng dụng như thế nào trong thực tế?
   Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để phát triển các chế phẩm hỗ trợ điều trị ung thư từ dược liệu tự nhiên, góp phần nâng cao hiệu quả điều trị và giảm tác dụng phụ của các phương pháp hiện đại.

Kết luận

• Cao chiết ethanol từ củ rễ cây Sâm Đá có hoạt tính kháng oxy hóa và ức chế tăng sinh tế bào ung thư hiệu quả, đặc biệt trên dòng tế bào đại trực tràng Caco2 với IC50 là 76,48 ± 2,84 µg/ml.
• Cao chiết cảm ứng apoptosis tế bào ung thư qua các con đường nội bào và ngoại bào, thể hiện qua thay đổi hình thái tế bào và phân tích flow cytometry.
• Tính chọn lọc cao đối với tế bào ung thư so với tế bào bình thường, giảm thiểu tác dụng phụ tiềm năng.
• Nghiên cứu mở ra hướng phát triển các chế phẩm dược liệu hỗ trợ điều trị ung thư từ cây Sâm Đá tại Việt Nam.
• Các bước tiếp theo bao gồm thử nghiệm tiền lâm sàng, nghiên cứu cơ chế phân tử sâu hơn và phát triển sản phẩm ứng dụng lâm sàng.

Khuyến khích các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp phối hợp triển khai các nghiên cứu tiền lâm sàng và lâm sàng để đưa cao chiết Sâm Đá vào ứng dụng thực tiễn, góp phần nâng cao hiệu quả điều trị ung thư tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Ung thư là gì? Theo hiệp hội Ung thư Hoa Kỳ năm 2015 thì bệnh ung thư có thể xuất hiện ở bất kỳ phần nào trên cơ thể. Nó bắt đầu khi các tế bào phát triển vượt mức kiểm soát và chèn lấn các tế bào bình thường.

Điều này làm cho cơ thể khó hoạt động như bình thường. Ung thư có thể được điều trị rất tốt ở nhiều người. Thực tế, hiện tại số người trở lại có cuộc sống bình thường sau khi được điều trị ung thư là nhiều hơn bao giờ hết. Ung thư không chỉ là một bệnh.

Có nhiều loại ung thư, chứ nó không chỉ là một bệnh đơn thuần. Ung thư có thể bắt đầu ở phổi, vú, đại tràng, hoặc thậm chí trong máu. Các loại ung thư đều giống nhau ở một số phương diện, nhưng khác nhau ở cách phát triển và lan rộng. Các tế bào trong cơ thể chúng ta đều phải làm những công việc nhất định.

Những tế bào bình thường phân chia một cách có trật tự. Chúng chết đi khi bị yếu hoặc bị tổn thương, và các tế bào mới thế chỗ của chúng. Ung thư xảy ra khi các tế bào bắt đầu phát triển vượt mức kiểm soát. Các tế bào ung thư tiếp tục phát triển và tạo ra các tế bào mới.

Chúng chèn lấn các tế bào bình thường. Điều này gây ra các vấn đề ở phần cơ thể nơi mà ung thư xuất hiện. Tế bào ung thư cũng có thể lan rộng sang các phần khác của cơ thể. Ví dụ, các tế bào ung thư trong phổi có thể di chuyển đến xương và phát triển ở đó.

Khi các tế bào ung thư lan rộng, hiện tượng này được gọi là di căn. Khi ung thư phổi lan đến xương, nó vẫn được gọi là ung thư phổi. Đối với bác sĩ, các tế bào ung thư trong xương nhìn vẫn giống như các tế bào ung thư trong phổi. Ung thư không được gọi là ung thư xương trừ khi nó bắt đầu từ trong xương.

Một số loại ung thư phát triển và lan truyền nhanh. Một số loại khác phát triển chậm hơn. Các bệnh ung thư khác nhau cũng đáp ứng với việc điều trị theo những cách khác nhau. Một số loại được điều trị tốt nhất bằng phẫu thuật; những loại khác đáp ứng tốt hơn khi dùng loại thuốc được gọi là hóa trị.

Người ta thường sử dụng 2 hay nhiều biện pháp điều trị để có được kết quả tốt nhất. Luan van 7 Khi một người nào đó bị ung thư, bác sĩ sẽ cần tìm hiểu xem đó là loại ung thư nào. Những người bị ung thư cần được điều trị bằng phương pháp có hiệu qủa cho loại ung thư của họ. Hầu hết các bệnh ung thư hình thành một cục u được gọi là khối u hoặc bướu.

Nhưng không phải tất cả các cục u đều là ung thư. Bác sĩ sẽ lấy ra một phần của khối u và kiểm tra nó để tìm hiểu xem có phải là ung thư không. Những cục u mà không phải là ung thư được gọi là lành tính. Những cục u mà là ung thư được gọi là ác tính.

Có một số loại ung thư, như bệnh bạch cầu (ung thư máu), không hình thành các khối u. Ung thư này phát triển trong các tế bào máu hay tế bào khác của cơ thể.2 Tổng quan về cây Sâm đá Cây Sâm Đá hay còn gọi là cây khỏe (tên địa phương), có tên khoa học là Curcuma singularis, thuộc chi Nghệ (Curcuma), họ Gừng (Zingiberaceae), bộ Gừng (Zingiberales), có các điểm tương đồng với loài Curcuma vitellina và loài Curcuma sahuynhensis. Cây Sâm Đá được phát hiện lần đầu tiên ở Việt Nam và phân bố chủ yếu ở các vùng diện tích nhỏ thuộc huyện Kbang (Gia Lai) và thị trấn Măng Đen, huyện Kplông (Kon Tum). Thân rễ và củ của cây Sâm Đá được ghi nhận có tác dụng bồi bổ sức khỏe, cường gân, bổ cốt, tăng sinh lực, trị phong thấp, bổ thận, hạn chế suy nhược cơ thể và hỗ trợ điều trị một số bệnh [1].

Tuy nhiên, các tác dụng dược lý của cây này chưa được nghiên cứu nhiều. Mẫu cây Sâm đá (Curcuma singularis) [1] Luan van 8 1. Tổng quan về con đường tín hiệu liên quan tới sự chết của tế bào. Apoptosis là một cơ chế nội mô quan trọng đảm bảo sự cân bằng giữa sự tăng sinh và sự chết của tế bào nhằm đảm bảo số lượng tế bào thích hợp trong mỗi cấu trúc mô.

Việc hoạt hóa quá trình apoptosis được xem là một trong các cách tiếp cận chính để loại bỏ tế bào ung thư. Apoptosis thường được đặc trưng bởi những thay đổi điển hình về mặt cấu trúc của tế bào, bao gồm sự co lại tế bào, sự cô đặc của chromatin, sự phân mảnh DNA và sự dịch chuyển của phân tử Phosphatidylserine (PS) từ bên trong ra bên ngoài của màng tế bào. Quá trình apoptosis được kích hoạt bởi các kích thích bên trong và bên ngoài, từ đó hình thành hai con đường chính. Thứ nhất là con đường nội bào hay còn gọi là còn đường ti thể.

Thứ hai là con đường ngoại bào hay còn gọi là con đường phụ thuộc vào thụ thể trên bề mặt tế bào [2][3]. Các protein và con đường tín hiệu liên quan đến quá trình apoptosis ở tế bào Luan van 9 Con đường apoptosis ngoại bào liên quan tới tương tác giữa các phân tử trên bề mặt tế bào như Fas hay yếu tố hoại tử khối u (TNF-α) với các phối tử tương ứng (Fas-L hay TNFR). Sự tương tác này hình thành các tín hiệu gây chết bên ngoài tế bào khởi sự con đường apoptosis ngoại bào thông qua việc hoạt hóa các phân tử Caspase-8 và Caspase-3 thuộc con đường Casapse nội bào [3]. Khác với con đường apoptosis ngoại bào, con đường apoptosis nội bào được kích hoạt bởi các stress ảnh hưởng tới bộ gen như tia UV, hóa trị liệu.

Con đường apoptosis nội bào được kiểm soát bởi các protein trong họ protein Bcl-2 [4]. Các protein kháng apoptosis thuộc họ Bcl-2, bao gồm cả Bcl-2 và Bcl-xL, ức chế quá trình apoptosis bằng cách ức chế sự giải phóng các nhân tố cảm ứng apoptosis từ ti thể vào tế bào chất. Ngược lại, các protein cảm ứng apoptosis thuộc họ Bcl-2, như Bax và Bak kích thích sự giải phóng các nhân tố cảm ứng apoptosis thông qua các hoạt động dịch chuyển trên màng của ty thể, hoạt hóa tính thấm màng ngoài ty thể (mitochondrial outer membrane permeabilization-MOMP) [4][2]. Do đó, những thay đổi biểu hiện của các protein thuộc họ Bcl-2 ảnh hưởng trực tiếp tới việc giải phóng các nhân tố cảm ứng apoptosis từ màng ti thể vào tế bào chất.

Các nhân tố cảm ứng apoptosis giải phóng từ màng ti thể được chia thành 2 nhóm: nhóm các nhân tố cảm ứng apoptosis phụ thuộc vào Caspase và nhóm các nhân tố cảm ứng apoptosis độc lập với Caspase. Nhóm các nhân tố cảm ứng apoptosis phụ thuộc vào Caspase bao gồm Cytochrome c, Smac/DIABLO ảnh hưởng trực tiếp tới sự hoạt hóa phân tử Caspase-9, Casapse-3 thuộc con đường Caspase nội bào. Nhóm các nhân tố cảm ứng apoptosis độc lập Caspase bao gồm nhân tố cảm ứng apptosis AIF (Apoptosis induce factor) và EndoG [2][5]. AIF và EndoG được giải phóng khỏi màng ti thể vào tế bào chất, sau đó dịch chuyển vào nhân.

AIF liên quan đến sự cô đặc phân tử chromatin, sự phân mảnh DNA, sau đó dẫn tới gây chết tế bào độc lập với Caspase. Trong khi đó, EndoG phân cắt chromatin thành các đơn vị nucleosomal trong tế bào trải qua quá trình apoptosis. Sự thoái biến DNA gây ra EndoG xảy ra độc lập với con đường Caspase theo cách tương tự như AIF [2]. Luan van 10 Hình 1.

Các protein và con đường tín hiệu liên quan quá trình autophagy ở tế bào. Bên cạnh quá trính apoptosis, một số cơ chế gây chết tế bào cũng được phát hiện gần đây như sự tự thực bào (autophagy) hay sự chết tế bào dạng necrosis theo chương trình (necroptosis). Tự thực bào là một cơ chế dị hóa liên quan đến sự thoái biến những thành phần không cần thiết hoặc các thành phần bị rối loạn chức năng trong tế bào, thông qua hoạt động của lysosome [3]. Sự tự thực bào được hoạt hóa bởi sự thiếu hụt ATP nội bào, được phát hiện thông qua sự hoạt hóa enzyme adenosine monophosphate kinase (AMPK).

Sự tự thực bào được đặc trưng bởi sự hình thành màng bao xung quanh các bao quan (acidic vesicular organelles – AVO) tạo thành các túi bao và được vận chuyển đến một cơ quan tiêu hoá lysosome trong tế bào chất. Một số protein tham gia vào quá trình tự thực bào bao gồm: protein Beclin 1-Vps34/ class 3 PI3 kinase có vai trò trong việc khởi động tự thực bào, protein LC3/Atg8 và Atg7 giúp mở rộng kích thước của các thể thực bào (autophagosome) cũng như khuếch đại quá trình tự thực bào, và protein p62 đóng vai trò trung gian nhận biết các thể polyubiquitin (Hình 1. Necroptosis là sự chết tế bào dạng necrosis theo chương trình của tế bào viêm, hay dạng chết necrosis theo chương trình thúc đẩy bởi sự tổn thương tế bào. Sự hình thành thể “necrosome” bởi tương tác thụ Luan van 11 thể giữa protein kinase 1 (RIP1) và RIP3 là điểm đăch trưng của necroptosis [7].

Necroptosis hay autophagy đều có thể được cảm ứng bởi sự hoạt hóa thụ thể bề mặt như thụ thể yếu tố hoại tử khối u (TNFR), thụ thể tế bào T (TCR), thụ thể của interferon, thụ thể giống Toll (Toll-like receptors) hoặc tác động nội bào như stress hay các nhân tố kháng ung thư. Sự chết tế bào theo chương trình (Programmed cell death) đều liên quan tới cả 3 quá trình apoptosis, autophagy và necroptosis. Trong một số trường hợp, các tác nhân chỉ hoạt hóa một trong ba quá trình nêu trên. Tuy nhiên, có những trường hợp, hai hoặc cả ba quá trình nêu trên đều được kích hoạt trong tế bào.

Các quá trình này được kích hoạt, tồn tại và tương tác qua lại trong tế bào. Tuy nhiên, trong đó sẽ có một quá trình đóng vai trò chính. Yếu tố quyết định tế bào trải qua quá trình nào trong ba quá trình nêu trên kiểm soát bởi một vài yếu tố như mức năng lượng ATP nội bào, mức độ tổn thương tế bào, và sư hiện diện các con đường phân tử chuyên biệt của các chất ức chế (ví dụ: chất ức chế caspase). Sự thiếu hụt ATP có thể hoạt hóa quá trình autophagy là chính.

Tuy nhiên, nếu quá trình autophagy thất bại trong việc duy trì mức ATP nội bào, thì quá trình necroptosis sẽ xảy ra. Các tổn thương ở mức độ nhẹ hoặc tín hiệu gây chết tế bào ở mức độ thấp có thể cảm ứng quá trình apoptosis xảy ra.