Phát hiện loại đường kháng ung thư trong đặc sản biển

Dù có diện mạo kém hấp dẫn nhưng hải sâm lại là một trong những đặc sản xa xỉ rất được lòng giới nhà giàu vì cung cấp hàm lượng dinh dưỡng cao, nhiều protein, ít chất béo, ít cholesterol,... và có hương vị lạ miệng không thể lẫn với bất kỳ món ăn nào.

Mới đây, loài sinh vật này thu hút sự chú ý đặc biệt từ giới khoa học nhờ tiềm năng điều trị ung thư vượt trội.

Phát hiện mới do nhóm nhà nghiên cứu thuộc Đại học Mississippi (Ole Miss) phối hợp với Đại học Georgetown (Mỹ) thực hiện, vừa được công bố cách đây ít ngày.

Ức chế enzyme gây di căn mà không ảnh hưởng đến máu

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã phân lập được một hợp chất thuộc nhóm fucosylated chondroitin sulfate – một loại đường phức tạp lấy từ hải sâm thuộc loài Holothuria floridana.

Hợp chất này có khả năng ức chế enzyme Sulf-2, một loại enzyme liên quan mật thiết đến quá trình phát triển và di căn của ung thư.

Ở người, bề mặt tế bào được bao phủ bởi một lớp cấu trúc sợi nhỏ gọi là glycan. Đây là “rừng thông tin sinh học” giúp tế bào liên lạc, nhận diện tín hiệu và điều chỉnh miễn dịch.

Tuy nhiên, trong môi trường ung thư, enzyme Sulf-2 đóng vai trò như “lưỡi kéo” làm biến dạng lớp glycan, từ đó giúp tế bào ung thư dễ dàng di chuyển, thoát khỏi hệ miễn dịch và di căn đến cơ quan khác.

“Nếu ví lớp glycan như một khu rừng, thì Sulf-2 giống như người cắt tỉa. Khi enzyme này bị chặn đứng, chúng ta có thể làm chậm hoặc ngăn chặn sự lây lan của ung thư”, PGS. Vitor Pomin, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết.

Điểm nổi bật của hợp chất đường lấy từ hải sâm là không ảnh hưởng đến quá trình đông máu. Đây là ưu thế lớn so với các hợp chất Sulf-2 trước đây, vốn dễ gây ra tác dụng phụ nghiêm trọng như chảy máu không kiểm soát, tắc mạch máu.

“Nhiều hợp chất can thiệp vào Sulf-2 cũng vô tình gây ức chế đông máu. Nhưng hợp chất này thì không. Đó là một bước tiến rất đáng chú ý”, GS. Robert Doerksen, chuyên gia hóa dược từ Đại học Mississippi, nhận định.

Cấu trúc đường biển hiếm thấy ở động vật trên cạn

Hải sâm vốn là sinh vật không xương sống sống ở đáy đại dương, có khả năng tái sinh mạnh mẽ.

Các nhà khoa học cho biết những hợp chất sinh học trong cơ thể hải sâm có cấu trúc rất đặc biệt, khác biệt hoàn toàn so với các chất thu được từ động vật có vú.

“Đường từ hải sâm sở hữu cấu trúc phân tử lạ, khó tái tạo. Chính vì thế, mỗi phân tử đường sinh học từ sinh vật biển đều là một cánh cửa mở ra tiềm năng dược lý mới”, Marwa Farrag - tác giả chính của công trình, chia sẻ.

Trong thực tế, nhiều loại thuốc hiện nay sử dụng carbohydrate từ động vật có vú như lợn, song điều này ẩn chứa nguy cơ lây truyền mầm bệnh và virus từ động vật sang người. Hải sâm được đánh giá là nguồn nguyên liệu “sạch” và ít rủi ro hơn, một lợi thế không nhỏ khi phát triển dược phẩm sinh học.

Dù sở hữu tiềm năng lớn, nhưng nghiên cứu cũng đối mặt một bài toán quan trọng: Hải sâm không thể thu hoạch đại trà để chiết xuất hợp chất.

“Chúng tôi không thể cứ bắt hàng nghìn con hải sâm để lấy chất. Điều đó vừa hủy hoại môi trường, vừa không bền vững”, nhóm nghiên cứu khẳng định.

Giải pháp mà các nhà khoa học đang hướng tới là tổng hợp hóa học hợp chất này trong phòng thí nghiệm, nhằm chuẩn bị cho các bước thử nghiệm tiền lâm sàng trên động vật.

“Chúng tôi đang nghiên cứu quy trình tổng hợp fucosylated chondroitin sulfate từ các nguyên liệu hóa học thông dụng, nhờ hỗ trợ của mô phỏng AI và công nghệ hóa dược. Nếu thành công, đây sẽ là bước đệm để tiến hành thử nghiệm in vivo (trên cơ thể sống) trong thời gian tới”, PGS. Pomin cho biết.