tiểu luận đề tài liệu pháp gen trong ung thư buồng trứng

Liệu pháp gen-Liệu pháp gen là một phương pháp điều trị thay thế đưa các gen trị liệu vào tếbào hoặc mô ung thư để gây chết tế bào hoặc làm chậm sự phát triển của ung thư.-Các kĩ

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Mục lục

I.Ung thư buồng trứng 3

II Liệu pháp gen 3

III Liệu pháp tự sát trong ung thư buồng trứng 3

1.Tổng quan 3

2.Cơ chế 4

IV Li u pháp gen chống tạo mạchệu pháp gen chống tạo mạch 6

1.Tổng quan 6

2 Thuốc ức chế PARP 6

3 Thuốc ức chế PARP và phương pháp điều trị kết hợp chống tạo mạch cho bệnh ung thư buồng trứng 7

I.Ung thư buồng trứng

-Ung thư buồng trứng là căn bệnh ác tính nguy hiểm nhất trong các bệnh phụ khoa.

-Hai phần ba số bệnh nhân ung thư biểu mô buồng trứng có bệnh lan rộng với biểu hiện ung thư trong phúc mạc và cổ trướng tại thời điểm chẩn đoán.

-Phẫu thuật và hóa trị là những lựa chọn điều trị chính cho bệnh ung thưbuồng trứng, tuy nhiên, phẫu thuật thông thường thường không tiêu diệtđược tế bào khối u và hóa trị có những khiếm khuyết như kháng thuốc và độc tính cao do nhắm mục tiêu khối u không đặc hiệu.Vì vậy, ung thưbuồng trứng tái phát thường gặp trên lâm sàng, dẫn đến tỷ lệ tử vong cao.

-Do đó, việc tìm kiếm các phương pháp điều trị mới là rất cần thiết để cải thiện kết quả điều trị cho bệnh nhân ung thư buồng trứng.

II Liệu pháp gen

-Liệu pháp gen là một phương pháp điều trị thay thế đưa các gen trị liệu vào tếbào hoặc mô ung thư để gây chết tế bào hoặc làm chậm sự phát triển của ung thư.

-Các kĩ thu t dựa trên liệu pháp gen trong ung thư bao gồm: ức chế kích hoạt gen gây ung thư, kích hoạt gen ức chế khối u, liệu pháp miễn dịch, liệu pháp gen tự sát, và liệu pháp gen chống tạo mạch.

-Hiện tại, liệu pháp gen vẫn chưa thay thế được các liệu pháp điều trị truyền thống, nhưng với sự hiểu biết sâu sắc hơn về cơ chế bệnh ung thư, trong tương lai liệu pháp gen có thể được sử dụng như một lựa chọn điều trị mới, đơn độc hoặc kết hợp với các phương pháp hiện có.

III Liệu pháp tự sát trong ung thư buồng trứng

1.Tổng quan

-Trong số nhiều chiến lược được nghiên cứu, những bước tiến gần đây trong kỹ thuật chuyển gen đã khiến liệu pháp gen, bao gồm cả chiến lược gen tự sát, trở thành một giải pháp thay thế tiềm năng để điều trị ung thư buồng trứng Các ứng cử viên gen tự sát khác nhau, có khả năng thúc đẩy quá trình

apoptosis của tế bào ung thư trực tiếp sau khi xâm nhập hoặc gián tiếp bằng cách sử dụng tiền chất, có thể được tách thành ba hệ thống bằng cách sử dụngcác gen mã hóa enzyme, độc tố hoặc gen hỗ trợ apoptotic Với đánh giá này, chúng ta có thể cung cấp một cái nhìn tổng quan về các gen tự sát khác nhau tùy thuộc vào chiến lược điều trị, các vectơ được sử dụng để chuyển các gen

chuyển này đặc biệt đến các tế bào ác tính và phương pháp điều trị kết hợp các gen này với các chế độ điều trị khác nhau.

-Nghiên cứu của các nhà khoa học thuộc Bệnh viện Methodist Houston, Texas cho thấy liệu pháp này có tên là "gen tự sát", nghĩa là sẽ làm các tế bào ung thư trong cơ thể tự hủy Thông thường, cơ thể không tự nhận ra sự nguy hại của các tế bào ung thư vì chúng tự tiến hóa từ các tế bào khỏe mạnh bình thường Liệu pháp "gen tự sát" này sẽ báo hiệu với hệ thống miễn dịch khi bị các tế bào ung thư tấn công Từ đó, cơ thể sẽ có thời gian để khởi động cuộc tấn công lớn để tiêu diệt các tế bào bị biến đổi này.

-Các chất mang phân phối thích hợp là điều cần thiết cho quá trình dịch mã lâm sàng của liệu pháp gen ung thư, bao gồm cả liệu pháp gen tự sát mới nổi Bằng cách kết hợp các ưu điểm của các phương tiện có thể biến đổi hình thái với các peptide chirality hướng tới hoạt tính sinh học của chúng , chúng tôi đã phát triển các tổ hợp peptide đối hình có thể biến đổi hình thái đáp ứng GSH để cung cấp phương tiện cho các gen tự sát và đồng phân phối paclitaxel Sự lắp ráp đáp ứng GSH của các peptide đối hình cho phép giải phóng chính xác DNA plasmid và paclitaxel trong tế bào ung thư, đồng thời thúc đẩy sự hình thành các sợi nano tạo điều kiện thuận lợi cho gen xâm nhập vào nhân để truyền máu Các phương tiện dựa trên peptide đối hình cho thấy khả năng phụthuộc vào chirality để gây ra apoptosis tế bào và ức chế sự phát triển của khối u Phát hiện của chúng tôi chứng minh một chiến lược mới để phát triển các mô hình điều trị ung thư buồng trứng.

2.Cơ chế

-Trong điều trị ung thư buồng trứng, người ta có thể thiết kế và phát triển các tổ hợp dựa trên peptide đối hình có thể biến đổi hình thái đáp ứng GSH để cung cấp gen tự sát một cách hiệu quả và phát triển liệu pháp hóa trị gen kết hợp chống lại ung thư buồng trứng.

-Các peptide đối hình R3R6 và r3R6 có nguồn gốc từ amphiphile peptide lấy cảm hứng từ lipid [57] và chứa trình tự hexa-L-arginine ưa nước được kết nối thông qua liên kết disulfide ở đầu C Trình tự ưa nước đã phá vỡ quá trình kỹ thuật số của các miền kỵ nước và ngăn cản quá trình tự lắp ráp của các peptide đối hình Do hàm lượng cao các gốc arginine tích điện dương trong các peptide, các tập hợp được hình thành có lợi cho sự liên kết với DNA plasmid mang gen tổng hợp ba gen tích điện âm (TF pDNA) Trong khi đó, lõi kỵ nước của chất tổng hợp được hình thành bởi các peptide đối hình cho phép đóng gói thuốc paclitaxel (PTX) Do đó, các tổ hợp R3R6/T/P và r3R6/T/P đã được tạo ra để đồng vận chuyển nội bào gen tự sát chứa HSV-TK chứa TF pDNA và PTX (trong đó T và P lần lượt đề cập đến TF pDNA và PTX) -Sau khi được các tế bào khối u tiếp thu, các liên kết disulfide chứa trong R3R6 và r3R6 bị phân cắt bởi GSH khử nội bào, và do đó tách ra các chuỗi hexaarginine Điều này đã thúc đẩy quá trình mã hóa xen kẽ peptide làm độnglực cho tổ chức có trật tự peptide và gây ra sự chuyển đổi hình thái từ hạt nano sang sợi nano

- Cuối cùng là sự đồng phát hành của TF pDNA và PTX Các sợi nano biến đổi mang TF pDNA vào nhân để chuyển gen và thực hiện liệu pháp gen, trongkhi PTX được giải phóng liên kết với các ống vi mô để ảnh hưởng đến số phận tế bào Quá trình biến đổi hình thái do GSH gây ra này không chỉ cho phép giải phóng PTX thuốc hóa học được đóng gói mà còn tạo điều kiện thuận lợi hơn nữa cho việc chuyển pDNA thành nhân do sự phức tạp mạnh mẽ giữa các peptide và pDNA bị khử Do đó, sự biến đổi hình thái này có khả năng thể hiện những lợi thế trong việc cung cấp cả thuốc hóa học và pDNA để điều trị ung thư hiệu quả

-Các thí nghiệm in vitro đã hỗ trợ khả năng đóng gói của gen tự sát HSV-TK và thuốc hóa trị paclitaxel (PTX) Kết quả in vivo cho thấy cả hai tổ hợp

peptide có thể cùng phân phối và giải phóng chính xác pDNA và PTX mang gen tự sát trong các mô khối u để ức chế sự phát triển của khối u Điều này cung cấp một nền tảng phân phối dựa trên peptide mới cho liệu pháp gen tự sát kết hợp và hóa trị liệu cho bệnh ung thư buồng trứng.

IV Liệu pháp gen chống tạo mạchu pháp gen chống tạo mạch

-Trong đó yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGFs A–D) và các thụ thể của chúng (VEGFRs 1–3) được biểu hiện ở các mức độ khác nhau trên tế bào ung thư buồng trứng biểu mô ; cùng với đó, tín hiệu VEGF tăng lên có liên quan đến sự phát triển của cổ chướng ác tính và sự tiến triển của khối u.

-Tuy nhiên, thông qua các nghiên cứu trước đó thì một số cơ chế kháng thuốc ,nhạy cảm với điều trị đã được xác định Nên việc xem xét các cơ chế phản ứng tạo mạch và liệu pháp chống tạo mạch trong ung thư buồng trứng, cũng như các tương tác của nó với đáp ứng miễn dịch và tổn thương DNA là rất cần thiết.

-Trong nghiên cứu này là sự kết hợp giữa thuốc ức chế poly ribose) polymerase (PARP) và điều trị chống tạo mạch trong ung thư buồng trứng biểu mô đang là nghiên cứu mới và đạt hiệu quả cao.-Thuốc ức chế PARP cộng với sự kết hợp chống tạo mạch là một lựa chọn điều trị mới dường như mang lại lợi ích đáng kể khi điều trị duy trì ở giai đoạn đầu cho những phụ nữ mắc bệnh ung thư buồng trứng tiến triển có HRD dương tính so với chỉ sử dụng thuốc chống tạo mạch.-Điều quan trọng là xác định nhóm bệnh nhân nào là ứng cử viên cho liệu pháp đơn trị liệu hoặc điều trị kết hợp, xem xét hồ sơ an toàn của các liệu pháp đơn lẻ hoặc kết hợp, dấu ấn sinh học khối u, độc tính tài chính, sở thích của bệnh nhân và cách thức thực hiện các phương phápđiều trị này trong thực hành lâm sàng.

(ADP-2 Thuốc ức chế PARP

-Ngoài việc ức chế hoạt động xúc tác của PARP, các chất ức chế PARPcòn có khả năng bẫy PARP trên DNA khi có đứt gãy chuỗi đơn.

-Điều này ngăn cản quá trình sửa chữa của PARP, dẫn đến đứt gãy chuỗi kép không thể sửa chữa chính xác trong các khối u có khiếm khuyết về sửa chữa tái tổ hợp tương đồng (HRR), như các đột biến BRCA.

-Sự phụ thuộc vào các cơ chế sửa chữa thứ cấp, kém chính xác hơn (như nối đầu không tương đồng), làm cho các tế bào thiếu HRR trở nên nhạy cảm với sự ức chế PARP.

-Các cơ chế gây chết tổng hợp (tích lũy tổn thương DNA) và sao chép bịbắt giữ (do cản trở vật lý các nhánh sao chép) cũng góp phần vào hiệu quả của các chất ức chế PARP đối với các khối u thiếu HRR.

->Tóm lại, việc hiểu rõ cơ chế hoạt động của các chất ức chế PARP, đặc biệt là sự tương tác với các đột biến HRR như BRCA, rất quan trọng để tối ưu hóa việc sử dụng loại thuốc này trong điều trị ung thư buồng trứng.

3 Thuốc ức chế PARP và phương pháp điều trị kết hợp chống tạo mạchcho bệnh ung thư buồng trứng

-PARP1(một tác nhân gây tổn hại DNA) đóng một vai trò trong quá trình tạo mạch Chuột bị loại bỏ PARP1 thể hiện sự hình thành mạch giảm, cho thấy tiềm năng tác dụng chống tạo mạch của thuốc ức chế PARP.-Sự biểu hiện quá mức PARP1 trong ung thư biểu mô buồng trứng liên quan đến mức độ bệnh lý cao hơn và di căn hạch, có thể PARP1 có thể liên quan đến tiến triển của ung thư buồng trứng.

-PARP1 có thể tăng cường sự hình thành mạch trong tế bào ung thư buồng trứng biểu mô thông qua việc điều hòa VEGF-A, mặc dù cần nghiên cứu xác nhận thêm.

-Ngoài ra, các chất ức chế PARP cũng có thể phát huy tác dụng chống viêm bằng cách làm giảm sự điều hòa các cytokine gây viêm qua trung gian

4.Cơ chế

*Tiềm năng cho thấy sự kết hợp giữa chất ức chế PARP và liệu pháp gen chống tạo mạch

-Các tác nhân chống tạo mạch gây ra tình trạng thiếu oxy trong môi trường vi mô khối u bằng cách điều hòa giảm các yếu tố chính liên quanđến HRR

-Sự ức chế VEGFR3 được cho là làm giảm sự biểu hiện BRCA(tế bào thiếu khả năng sửa chữa các đứt gãy DNA sợi đôi và dẫn đến khuynh hướng biến đổi ác tính), gây ra sự bắt giữ chu kỳ tế bào và gây ra hiện tượng nhạy cảm hóa học được hưởng lợi từ thuốc ức chế PARP

-Sự ức chế hình thành mạch qua trung gian VEGFR2 làm giảm tưới máu và tăng tình trạng thiếu oxy Quá trình điều hòa giảm gen

HRR(khiếm khuyết về sửa chữa tái tổ hợp tương đồng ) xảy ra khi thiếu oxy, do đó làm giảm khả năng sản xuất protein và sửa chữa DNA Do đó, độ nhạy của chất ức chế PARP được tăng cường có thể được quan sát thấy trong môi trường thiếu oxy

-Sự phối hợp tiền lâm sàng giữa ức chế PARP và thuốc chống tạo mạchcó thể dẫn đến ức chế sự xâm lấn tế bào ung thư buồng trứng và hình thành ống tế bào nội mô vi mạch.

V Liệu pháp miễn dịch

1.Tổng quan

-Liệu pháp miễn dịch là một chiến lược điều trị ung thư phổ biến trong những năm gần đây và đã được chứng minh lâm sàng là có hiệu quả chống lại nhiều loại khối u ác tính.Khác với phương pháp điều trị thông thường, phương pháp miễn dịch ung thư chủ yếu kích hoạt hệ thống miễn dịch của vật chủ và tăng cường khả năng nhận biết tế bào khối u của tế bào miễn dịch, để loại bỏ khối u.

-Liệu pháp Cytokine là một trong những chiến lược trị liệu miễn dịch hứahẹn nhất trong nghiên cứu ung thư Interleukin-12 (IL-12), một cytokine đa năng được sản xuất chủ yếu bởi các tế bào đuôi gai hoạt hóa (DC) và đại thực bào trong quá trình khởi tạo tế bào T, bao gồm chuỗi p35 và chuỗi p4011 IL-12 điều chỉnh khả năng miễn dịch bẩm sinh và thích ứng và được coi là ứng cử viên lý tưởng cho liệu pháp miễn dịch ở nhiều loại khối u Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng IL-12 không chỉ có thể tăng cường hoạt động của tế bào tiêu diệt tự nhiên mà còn cókhả năng gây độc tế bào trực tiếp, khiến nó trở thành một tác nhân điều trị tiềm năng cho bệnh ung thư buồng trứng.

-IL-12 có thể thúc đẩy sự tiết IFN-g của tế bào lympho, sau đó gây ra sựbiểu hiện quá mức của PDL-1 trên các tế bào khối u Làm gián đoạn sự tương tác giữa PD-1 và PD-L1 bằng iPDL-1 giúp tăng cường khả năng tế bào miễn dịch nhận biết các kháng nguyên trên bề mặt tế bào khối u Do đó, IL-12 kết hợp với iPDL-1 được kỳ vọng sẽ trở thành một phươngpháp trị liệu miễn dịch mạnh mẽ cho bệnh ung thư buồng trứng, khắc phục những trở ngại này và tạo ra tác dụng chống khối u tổng hợp

2. Cơ chế

-Hệ thống F-DPC phân phối nano bao gồm chất đồng trùng hợp PCL, PEG-PCL copolymer và DOTAP, để nạp gen kích thích miễn dịch và chất ức chế phân tử nhỏ điểm kiểm soát miễn dịch cho liệu pháp miễn dịch ung thư buồng trứng Các phức hợp chứa gen và thuốc có thể được hấp thụ bởi các tế bào ung thư biểu hiện quá mức FR và xâm nhập vào tế bào chất thông qua quá trình nhập bào Sau đó, pIL-12 thoát khỏi lysosome và đi vào nhân để biểu hiện IL-12 tại vị trí khối u, sau đó kích thích sự tăng sinh và kích hoạt tế bào lympho T, thúc đẩy sự trưởng thành của tế bào đuôi gai (DC) và ức chế quá trình phân cực M2 của đại thực bào trong khối u Sau đó, tế bào lympho tăng tiết IFN-g gây ra sự biểu hiện quá mức của PDL-1 trên các tế bào khối u iPDL-1 liên kết với PDL-1 để cho phép các tế bào lympho T được kích hoạt nhận ra các tế bào khối u, do đó tái cấu trúc vi môi trường khối u ức chế miễn dịch (TME) để khôi phục khả năng miễn dịch chống khối u và ngăn chặn sự thoát khỏi miễn dịch.

FA-PEG-2.1 Chuẩn bị và mô tả đặc tính của F-DPC/pIL-12/iPDL-1 nhắm mục tiêu khối u

-Các chất đồng trùng hợp PEG-PCL không chứa vi-rút được tổng hợp bằng PEG ưa nước và PCL kỵ nước với độ ổn định hóa học cao, khả

năng lưu thông lâu và khả năng phân hủy sinh học Hơn nữa, sửa đổi FA mang lại khả năng nhắm mục tiêu khối u trên copolyme PEG-PCL Các chất đồng trùng hợp PEG-PCL và FA-PEG-PCL đã được tổng hợp thành công FA-PEG-PCL, PEG-PCL, DOTAP, pIL-12 và iPDL-1 đã hình thành một cấu trúc vỏ lõi bằng cách tự lắp ráp Lõi bao gồm phần kỵ nước của đoạn PCL và đuôi kỵ nước của DOTAP, đồng thời chất ứcchế PDL-1 phân tử nhỏ kỵ nước cũng được nạp vào lõi kỵ nước Lớp vỏ bên ngoài chủ yếu bao gồm đoạn PEG ưa nước, góp phần tạo nên sự ổn định cấu trúc của nanocompozit Hơn nữa, điện tích dương mà DOTAP sở hữu có thể thu hút pIL-12 một cách hiệu quả thông qua các tương tác tĩnh điện.

2.2 F-DPC đưa pDNA vào tế bào khối u một cách hiệu quả

-PIL-12 được nhuộm bằng thuốc nhuộm huỳnh quang màu xanh lá cây YOYO-1 do F-DPC phân phối ban đầu được đồng bộ hóa với lysosometrong tế bào chất Sau đó, pIL-12 thoát ra khỏi lysosome và cuối cùng đã đi vào hạt nhân, như được chứng minh bằng hầu hết sự chồng chéohoàn toàn của pIL-12 được gắn nhãn YOYO-1 và nhân, cho thấy khả năng thoát lysosomal của phức hợp F-DPC/pIL-12/iPDL-1.

2.3 Tăng biểu hiện PDL-1 và thúc đẩy quá trình apoptosis (sự chết tế bào) trong các tế bào ID8 bằng F-DPC/pIL-12/iPDL-1

-IL-12 có thể dẫn đến tiết IFN-g từ tế bào lympho, sau đó tạo ra sự biểuhiện được điều hòa của PDL-1 trên tế bào khối u47.

-Để xác định biểu thức PDL-1 trên tế bào khối u, thu thập chất nổi có nguồn gốc từ tế bào được chuyển hóa tế bào để kích thích tế bào lympho, và sau đó nuôi cấy tế bào lympho môi trường đã được thu hoạch để ủ ngược các tế bào khối u.

2.4 F-DPC/pIL-12/iPDL-1 điều chỉnh trạng thái phân cực M1/M2 của đại thực bào

-Thu thập phần nổi phía trên của các tế bào ID8 từ mỗi nhóm để kích thích các đại thực bào có nguồn gốc từ tủy xương và nhuộm các tế bàobằng kháng thể chống CD45, chống CD11b, chống F4/80, chống

CD206 để xác định trạng thái phân cực F-DPC/pIL-12/iPDL-1 điều trị làm giảm đáng kể sự phân cực của đại thực bào thành kiểu hình M2 liên quan đến khối u

-Chất nổi phía trên từ các tế bào ID8 được chuyển đổi

F-DPC/pIL-12/iPDL-1 có thể đáng kể thúc đẩy sự bài tiết TNF-a và g của đại thực bào TNF-a và IFN-g có thể điều hòa cả đáp ứng miễn dịch bẩm sinh và thích ứng và là các cytokine gây viêm quan trọng đối với loại bỏ khối u

IFN IL-12 được tiết ra bởi các tế bào ID8 sau khi truyền

F-DPC/pIL-12/iPDL-1 có thể ức chế hiệu quả sự phân cực của đại thực bào M2 và thúc đẩy sự phân cực của đại thực bào M1 thông qua kích hoạt con đường STAT1

2.5 F-DPC/pIL-12/iPDL-1 điều trị kích thích sự trưởng thành của DC (tế bào đuôi gai)