Sàng lọc in silico các hợp chất tự nhiên có tác dụng ức chế enzym her2 hướng điều trị bệnh ung thư vú

DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT ADMET Sự hấp thụ, phân bố, chuyển hoá, thải trừ ATP Phân tử mang lượng BRCA1 Gen ức chế khối u BRCA2 CLVT Chụp cắt lớp vi tính CSC Tế bào gốc ung thư CYP2D6 Enzym người mã hóa gen CYP2D6 CYP3A4 Enzym gan ruột CYP1A2 Enzyme xúc tác chuyển hoá thuốc CYP2C19 Enzyme xúc tác chuyển hoá thuốc HER2 thụ thể màng tế bào thuộc nhóm thụ thể yếu tố tăng trưởng thượng bì HBD Số nhóm cho liên kết hydro HBA Số nhóm nhận liên kết hydro MARK/ERK Chuỗi protein tế bào truyền tín hiệu MRI Chụp cộng hưởng từ PDB Protein Data Bank (Ngân hang liệu protein) PET/CT Chụp chẩn đốn hình ảnh dạng phân tử PET/MRI Chụp cắt lớp xạ PI3K Là họ enzym liên quan đến ung thư RMSD ROS SMILE UTV VMAT Root mean square deviation (Độ lệch quân phương) Các gốc tự oxygen Simplified Specification Molecular Input Line Entry Ung Thư Vú Volumetric Modulated Arc Therapy hay Rapid Arc ( xạ trị cung điều biến thể tích) MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan bệnh ung thư vú 1.1.1 Đại cương 1.1.2 Nguyên nhân – Các yếu tố nguy 1.1.3 Các liệu pháp cho ung thư vú 1.1.4 Tổng quan đích HER2 1.2 Tổng quan nghiên cứu In silico 1.2.1 Mơ hình in silico nghiên cứu phát triển thuốc 1.2.2 Kỹ thuật Protein docking 1.2.3 Quy tắc Lipinski hợp chất giống thuốc 1.2.4 Dự đoán ADMET thơng số dược động học độc tính 1.3 Một số hợp chất có tác dụng ức chế enzym HER2 10 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 2.1 Nguyên liệu 13 2.2 Thiết bị, phần mềm 14 2.3 Nội dung nghiên cứu 15 2.4 Phương pháp nghiên cứu 15 2.4.1 Chuẩn bị ligand 15 2.4.2 Chuẩn bị protein 15 2.4.3 Xác nhận giao thức docking 16 2.4.4 Nghiên cứu đặc điểm giống thuốc 18 2.4.5 Nghiên cứu đặc tình dược động học độc tính 18 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 20 3.1 Sàng lọc chất ức chế enzym HER2 tự nhiên 20 3.2 Kết phân tích thơng số Lipinski 31 3.3 Đánh giá đặc tính ADMET 32 CHƯƠNG BÀN LUẬN 36 4.1 Về kết 36 4.1.1 Diplacone (ID:14539948) 36 4.1.2 [2-(naphthalen-2-ylamino)-2-oxoethyl] 3(difluoromethoxy)benzoate (ID:4853197) 36 4.1.3 Mono-O-acetylbisdemethoxycurcumin (ID:52944954) 37 4.1.4 Berberin (ID:2353) 37 4.2 Về phương pháp 37 4.3 Những hạn chế thách thức mơ hình nghiên cứu In silico 39 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Kết docking phân tử vào mục tiêu tác động với mức lượng liên kết tương ứng Bảng Bảng tương tác chất với amin axit vùng trung tâm hoạt động Bảng Các thông số Lipinski Bảng Các đặc tính ADMET (hấp thụ, phân phối, chuyển hóa, tiết độc tính) năm lượt truy cập hàng đầu DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình Cấu trúc 3D enzym HER2 lấy từ ngân hàng liệu protein Hình Cấu trúc 3D enzym HER2 sau sàng lọc Hình Kết re-dock ligand TAK-285 Hình Sự tương tác TAK-285 HER2 Hình Tương tác Diplancone với enzyme HER2 Hình Tương tác [2-(naphthalen-2-ylamino)-2-oxoethyl] 3(difluoromethoxy)benzoate với enzyme HER2 Hình Tương tác Mono-O-acetylbisdemethoxycurcumin với enzyme HER2 Hình Tương tác Berberin với enzyme HER2 ĐẶT VẤN ĐỀ Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) báo cáo ung thư vú bệnh ác tính phổ biến phụ nữ tồn giới Ung thư vú có tỷ lệ mắc bệnh cao đáng kể (43,3 100.000) so với loại ung thư khác, đại trực tràng , cổ tử cung , phổi tử cung số khối u phụ khoa [1] Mặc dù tỷ lệ tử vong tương đối thấp, ung thư vú có tỷ lệ tử vong cao (12,9 100.000) so với loại ung thư khác Mặc dù liệu pháp phân tử điều trị ung thư vú phát triển nhanh chóng vài thập kỷ qua , chiến lược điều trị tương lai với hiệu cao độc tính thấp cần nghiên cứu khẩn cấp [2] Thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì người (HER2) mục tiêu xác nhận liệu pháp điều trị ung thư vú HER2, thụ thể xun màng có hoạt tính tyrosine kinase, thuộc họ thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì biết đến chất trung gian mạnh mẽ cho phát triển tăng sinh tế bào [3] Nó đóng vai trị quan trọng nhiều q trình liên quan đến việc điều chỉnh tồn tại, tăng trưởng biệt hóa tế bào thơng qua q trình truyền tín hiệu liên kết với liên quan đến việc kích hoạt PI3K / Akt MAPK / ERK1 / (protein hoạt hóa mitogen (MAP) kinase / điều chỉnh tín hiệu ngoại bào đường kinase (ERK) 1/2) [4,5] Một số nghiên cứu chứng minh HER2 trạng thái hoạt động sẵn sàng tương tác với thụ thể HER kích hoạt phối tử [6] Sự biểu mức HER2 bất thường phân tử liên quan đến phát triển ung thư vú tồn khoảng 30% bệnh nhân ung thư vú giai đoạn đầu Việc phát chất ức chế tyrosine kinase nhắm vào HER2 cung cấp phương pháp điều trị thành công bệnh ung thư vú biểu mức HER2 [7] Nhiều chất ức chế phân tử nhỏ nhắm mục tiêu HER2 phát triển lâm sàng Với mục đích phát triển chất ức chế HER2 tiềm mới, việc sàng lọc ảo thông lượng cao dựa cấu trúc thực Các đặc tính ADMET (hấp thụ, phân phối, chuyển hóa, tiết độc tính) ứng viên phân tử nhỏ đánh giá Việt Nam quốc gia có nguồn tài nguyên dược liệu vô dồi phong phú, nguồn quan trọng đầy hứa hẹn để xác định hợp chất ức chế enzyme HER2 Hàng ngàn hoạt chất xác định phân lập từ dược liệu nguyên liệu vô quý giá cho nghiên cứu sàng lọc tìm kiếm hợp chất dẫn đường có tác dụng tốt kiểm soát tế bào ung thư bệnh nhân ung thư vú Từ phân tích nêu trên, nhằm góp phần tìm kiếm chất có hoạt tính tốt phù hợp phát triển thành thuốc điều trị ung thư vú, tiến hành đề tài “Sàng lọc in silico hợp chất tự nhiên theo tác dụng ức chế enzym HER2 định hướng điều trị ung thư vú” với mục tiêu sau: Xây dựng tổ hợp hợp chất tự nhiên sang lọc hợp chất có tác dụng ức chế enzym HER2 kĩ thuật docking phân tử Phân tích đặc tính giống thuốc đánh giá thông số ADMET CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan bệnh ung thư vú 1.1.1 Đại cương Ung thư vú nguyên nhân thứ hai gây tử vong ung thư phụ nữ Sự phát triển ung thư vú trình gồm nhiều bước liên quan đến nhiều loại tế bào, việc ngăn ngừa cịn nhiều thách thức giới Chẩn đoán sớm ung thư vú cách tiếp cận tốt để ngăn ngừa bệnh Ở số nước phát triển, tỷ lệ sống tương đối sau năm bệnh nhân ung thư vú 80% phòng ngừa sớm Trong thập kỷ gần đây, có nhiều tiến hiểu biết bệnh ung thư vú việc phát triển phương pháp phòng ngừa Cơ chế sinh bệnh chế kháng thuốc khối u tiết lộ phát tế bào gốc ung thư vú, người ta tìm thấy nhiều gen liên quan đến ung thư vú [21] Ung thư vú bệnh ung thư phổ biến phụ nữ toàn giới, chiếm khoảng 570.000 ca tử vong vào năm 2015 Hơn 1,5 triệu phụ nữ (25% tổng số phụ nữ mắc bệnh ung thư) chẩn đoán mắc bệnh ung thư vú năm toàn giới , Ở Mỹ, người ta ước tính 30% tổng số ca ung thư (252.710 ca) phụ nữ ung thư vú vào năm 2017 [3] Ung thư vú bệnh ung thư di thường di chuyển đến quan xa xương, gan, phổi não Chẩn đoán sớm bệnh tiên lượng tốt tỷ lệ sống sót cao [21] Theo Bộ Y tế Việt Nam năm 2020, Ung thư vú (UTV) loại ung thư thường gặp nguyên nhân gây tử vong hàng đầu ung thư phụ nữ toàn giới Mỗi năm nước ta có khoảng 15.230 phụ nữ mắc 6.100 người tử vong UTV Ung thư vú nam chiếm khoảng 1% trường hợp UTV Đa số UTV xuất phát từ tế bào biểu mơ vú Bệnh Paget vú kèm theo UTV Do vậy, có thành phần ung thư Paget vú cần điều trị UTV thông thường với giai đoạn tương ứng [8] Các yếu tố tiên lượng quan trọng bao gồm: kích thước u nguyên phát, số lượng hạch di căn, thể mô bệnh học, độ mơ học, tình trạng thụ thể nội tiết, tình trạng thụ thể yếu tố phát triển biểu bì người số (human epidermal growth factor receptor-HER2) [8] Tỷ lệ sống năm bệnh nhân UTV ngày cải thiện Thống kê Hoa kỳ năm 2001-2002: giai đoạn 0: 100%; giai đoạn I: 88%; giai đoạn II: 74-81%; giai đoạn III: 41-67%; giai đoạn IV: 15% Đến năm 2012, tỷ lệ là: giai đoạn I: 100%; giai đoạn II: 93%; giai đoạn III: 72%; giai đoạn IV: 22% [8] Theo báo cáo ghi nhận ung thư toàn cầu Globocan 2020, Việt Nam, số ung thư nữ, số người mắc ung thư vú đứng hàng thứ nhất, với 21.555 người, chiếm 25.8%, tính theo hai giới đứng hàng thứ ba (sau ung thư gan ung thư phổi) [19] Tỷ lệ mắc chuẩn theo tuổi ung thư vú nữ 34.2 100.000 dân Ở hai giới, số tử vong ung thư vú đứng hàng thứ tư (với 9.345 trường hợp) sau ung thư gan, ung thư phổi ung thư dày Tỷ lệ tử vong chuẩn theo tuổi ung thư vú 13.8 100.000 dân [19] Tại Việt Nam, cách đến 10 năm tỷ lệ người bệnh ung thư tới khám, điều trị giai đoạn muộn 70% Thời gian qua, công tác truyền thông đẩy mạnh, đặc biệt Chương trình quốc gia phịng, chống bệnh khơng lây nhiễm, nhờ đó, tỷ lệ người mắc bệnh ung thư đến khám điều trị bệnh giai đoạn sớm tăng dần [19] 1.1.2 Nguyên nhân – Các yếu tố nguy Các khối u vú thường tăng sinh ống dẫn sữa, sau phát triển thành khối u lành tính chí ung thư di sau liên tục bị kích thích yếu tố gây ung thư khác Môi trường vi mô khối u ảnh hưởng mô đệm đại thực bào đóng vai trị quan trọng việc khởi phát tiến triển ung thư vú Tuyến vú chuột bị tạo u chất đệm tiếp xúc với chất gây ung thư, chất ngoại bào biểu mô Các đại thực bào tạo vi mơi trường gây viêm đột biến, thúc đẩy hình thành mạch cho phép tế bào ung thư thoát khỏi từ chối miễn dịch Các kiểu methyl hóa DNA khác quan sát thấy mơi trường bình thường mơi trường liên quan Hình Tương tác Berberin với enzyme HER2 3.2 Kết phân tích thơng số Lipinski Kết nghiên cứu cho thấy hợp chất có khả ức chế cao TAK-285 Trong Diplacone tối ưu với mức lượng thấp Qua phân tích đánh giá cho thấy thơng số Lipinski đặc tính ADMET hợp chất thể qua bảng bảng Bảng Các thông số Lipinski Tên hợp chất Khối lượng phân tử Số liên kết Liên kết LOGP Độ khúc xạ hydro hydro mol chấp nhận Diplacone 424.0000 00 5.4507 117.985649 02 [2-(naphthalen-2371.0000 ylamino)-2-oxoethyl] 00 4.2366 95.934181 99 31 3(difluoromethoxy)ben zoate Mono -O-acetyl bis demethoxy curcumin 350.0000 00 3.5723 98.556778 98 Berberin 336.0000 00 3.8913 94.711983 98 Trong : - Mass khối lượng phân tử - Hydrogen bond donor số liên kết hydro - Hydrogen bond acceptors số liên kết hydro chấp nhận - LOGP tính ưa mỡ, biểu thị logP - Molar Refractivity độ khúc xạ mol Đối chiếu với Quy tắc Lipinski: - Khối lượng phân tử nhỏ 500 Dalton - Tính ưa mỡ cao (được biểu thị LogP nhỏ 5) - Ít liên kết hydro - Ít 10 chất nhận liên kết hydro - Độ khúc xạ mol phải nằm khoảng 40-130 Ta thấy, Diplacone đáp ứng 4/5 tiêu chí quy tắc Lipinski , hợp chất lại đáp ứng đủ 5/5 tiêu chí 3.3 Đánh giá đặc tính ADMET Các đặc tính ADMET bốn hợp chất thể rõ bảng Bảng Các đặc tính ADMET (hấp thu, phân bố, chuyển hóa, tiết độc tính) Thuộc tính ADMET Diplacone [2-(naphthalen- Mono -O2-ylamino)-2- acetyl bis 32 Berberin Sự hấp thu Phân bố oxoethyl] 3(difluorometho xy)benzoate demethoxy curcumin Khả hòa tan nước -3.403 -4.744 -4.364 -3.973 Tính thấm Caco2 0.046 0.7 1.075 1.734 Hấp thụ 82.56 đường ruột (con người) 89.534 92.768 97.147 Khả thẩm thấu qua da -2.741 -2.734 -2.576 Chất p- Có glycoprotei n Khơng Khơng Có Chất ức chế Có Pglycoprotei nI Có Có Khơng Chất ức chế Có Pglycoprotei n II Có Có Có VDss -0.165 -0.411 0.58 0 0.262 -2.735 0.801 Phân số 0,117 khơng bị ràng buộc (con người) 33 Chuyển hố Bài tiết Độc tính Thấm BBB -1.287 0.424 -0,38 0.198 Tính thấm thần kinh trung ương 2.828 -2.1 -2.377 -1.543 Chất CYP2D6 Không Không Không Không Chất CYP3A4 Có Có Có Có Chất ức chế Khơng CYP1A2 Có Có Có Chất ức chế Khơng CYP2C19 Có Có Khơng Chất ức chế Có CYP2C9 Có Có Khơng Chất ức chế Khơng CYP2D6 Khơng Khơng Có Chất ức chế Khơng CYP3A4 Có Có Có Tổng tiết 0.223 0.111 0.226 1.27 Chất OCT2 thận Không Không Không Không AMES độc tính Khơng Khơng Khơng Có 0.165 0.144 Tối đa liều 0.23 lượng dung nạp 0.97 34 Chất ức chế Không hERG I Không Không Không Chất ức chế Có hERG II Có Có Khơng Độc tính 2.328 cấp tính cho chuột miệng (LD50) 2.06 1.841 2.571 Độc tính mãn tính chuột miệng (LOAEL) 2.434 1.166 1.563 1.89 Nhiễm độc gan Khơng Có Khơng Có Da nhạy cảm Khơng Khơng Khơng Khơng Độc tính 0.34 T.Pyriformi s 0.501 0.48 0.354 Độc tính nhỏ 0.047 -1.025 -0.277 1.356 Một trở ngại khó khăn mà ứng viên thuốc phải vượt qua sở hữu đặc tính ADMET phù hợp [12] Việc xác định đặc tính q trình phát thuốc sớm quan trọng để giảm vấn đề ADMET sau trình phát triển thuốc Trong nghiên cứu này, đặc tính ADMET phân tích Kết cho thấy hợp chất tự nhiên nghiên cứu sở hữu đặc tính ADMET thuận lợi 35 CHƯƠNG BÀN LUẬN 4.1 Về kết Trong nghiên cứu này, tiến hành sàng lọc ảo 46 hợp chất tự nhiên tải từ thư viện hóa học Pubchem Nhiều hợp chất cho thấy khả gắn kết tốt chất đối chứng TAK-285 có vịng thơm tạo tương tác π-π ổn định nhiều nhóm hydroxy cần thiết cho hoạt động ức chế HER2 Có hợp chất có lượng liên kết tối ưu TAK-285 Diplacone (2-(3,4dihydroxyphenyl)-6-[(2E)-3,7-dimethylocta-2,6-dienyl]-5,7-dihydroxy-2,3dihydrochromen-4-on) , [2-(naphthalen-2-ylamino)-2-oxoethyl] 3(difluoromethoxy)benzoate , Mono-O-acetylbisdemethoxycurcumin , Berberin 4.1.1 Diplacone (ID:14539948) Diplacone cho thấy khả liên kết tốt với HER2 với điểm số docking -10,5 kcal/mol, khả hấp thu tốt (82,56% qua ruột), tính thấm màng Caco2 0,046 log Papp 10 cm/s, nhiên khả thấm qua hàng rào máu não hệ thần kinh trung ương thấp tính ưa lipid (LOGP>5) Bên cạnh đó, diplacone khơng gây hại hệ thần kinh thận Hiện nay, chưa có nghiên cứu thực nghiệm tác dụng ức chế HER2 diplacone Vì vậy, có khả tương tác tốt với enzym đích có đặc tính giống thuốc, cần có nghiên cứu sâu tác dụng diplacone thể người 4.1.2 [2-(naphthalen-2-ylamino)-2-oxoethyl] (difluoromethoxy)benzoate (ID:4853197) 3- [2-(naphthalen-2-ylamino)-2-oxoethyl] 3-(difluoromethoxy)benzoate có khả liên kết tốt với điểm số docking -10,4kcal/mol Hợp chất đáp ứng tiêu chí quy tắc Lipinski Khả hấp thu đường ruột tốt (89,534%),khả thấm tốt qua hệ thần kinh trung ương hàng rào máu não Tuy nhiên, hợp chất gây độc gan ức chế đa số men chuyển hóa Vì vậy, cần có nghiên cứu sâu chứng minh yếu tố nguy 36 [2-(naphthalen-2-ylamino)-2-oxoethyl] 3-(difluoromethoxy)benzoate thể 4.1.3 Mono-O-acetylbisdemethoxycurcumin (ID:52944954) Hợp chất Mono-O-acetylbisdemethoxycurcumin tìm thấy chiết xuất củ nghệ vàng Có khả liên kết tốt với enzym HER2 , khả hấp thu tốt (92,768 qua ruột, tính thấm màng Caco2 : 1,075) Hợp chất đáp ứng đủ tiêu chí Lipinski Tuy nhiên, hợp chất gây độc gan ức chế chất chuyển hóa 4.1.4 Berberin (ID:2353) Hợp chất Berberin có màu vàng, thường dùng để chữa nhiễm trùng đường tiêu hóa Khả hấp thu tốt ( 97.147 qua ruột, tính thấm qua màng Caco2 : 1.734) Đáp ứng đầy đủ tiêu chí quy tắc Lipinski Tuy nhiên hợp chất có độc tính gan độc tính gây hại khác với thể 4.2 Về phương pháp Việc ứng dụng kĩ thuật sàng lọc ảo in silico trình nghiên cứu phát triển thuốc trở thành xu chung ngành cơng nghiệp dược phẩm tồn giới nhiều ưu điểm so với phương pháp tổng hợp hóa học truyền thống Ngày nay, với nhiều CSDL lớn hợp chất tự nhiên, tổng hợp cập nhật liên tục nhà khoa học khắp giới, việc dự đốn tính chất dược lý, dược động học trở nên dễ dàng Công việc thực máy tính sàng lọc số lượng lớn hợp chất CSDL, giúp tiết kiệm công sức, thời gian chi phí nghiên cứu Về mặt nhược điểm, sàng lọc ảo sử dụng nhiều phễu lọc với nhiều phần mềm khác làm tăng sai số cho trình, bên cạnh việc sử dụng thuật tốn học máy phức tạp Ngồi ra, việc xác định xác cấu trúc 3D protein đích, khác biệt mơ hình thực tế diễn thể người lý khiến sàng lọc ảo gặp nhiều khó khăn Vì vậy, việc phối hợp kỹ thuật in silico cần thiết trình nghiên cứu phát triển thuốc Về kỹ thuật docking 37 Docking kỹ thuật sàng lọc ảo phổ biến để mô tương tác protein phối tử, ứng dụng vào sàng lọc thư viện lớn chất để tìm hợp chất tiềm năng, thiết kế thuốc dựa cấu trúc, tối ưu hóa hợp chất dẫn đường hay nghiên cứu chế tác dụng thuốc mức độ phân tử Phân tích hàm tính điểm (năng lượng liên kết) tương tác từ kết đầu docking cho phép kết luận cách sơ chất có hay khơng hoạt tính ức chế protein Điều giúp thu hẹp CSDL, loại bỏ hợp chất khơng có hoạt tính, lựa chọn hợp chất thiết kế có hoạt tính trước tiến hành thử nghiệm sau Mặc dù vậy, kết docking phụ thuộc vào độ xác phần mềm sử dụng Nghiên cứu sử dụng Autodock Vina, phần mềm học thuật đánh giá cao tính xác cơng suất lấy mẫu cơng suất cho điểm, với độ xác cao phần mềm thương mại [37] Bên cạnh đó, chất tiến hành dock ba lần lấy kết trung bình để tăng độ tin cậy q trình Về dự đốn đặc tính hóa lý thông số ADMET Việc kết hợp dự đốn tính giống thuốc thơng số dược động học độc tính với kĩ thuật docking giúp dự đoán khả trở thành thuốc hợp chất, thu gọn tập liệu giảm bớt gánh nặng cho nghiên cứu thực nghiệm sau Các đặc điểm ADMET dự đốn cơng cụ trực tuyến pkCSM cho kết dựa cấu trúc hóa học hợp chất Tính thấm qua tế bào Caco2 ruột tiêu chuẩn quan trọng đánh giá dược chất đường uống, FDA khuyến cáo sử dụng qua trình phát triển thuốc Theo mơ hình dự đốn PkCSM, hợp chất coi có tính thấm Caco2 cao giá trị dự đốn > 0,9 Mơ hình hấp thu ruột sử dụng để dự đoán tỷ lệ phần trăm hấp thu loại thuốc uống qua ruột non người, mơ hình dự đốn PkCSM cho biết phân tử có độ hấp thu 30% coi loại thuốc hấp thu Các hợp chất cho thấy khả hấp thu tốt qua ruột non người hấp thu 50%, vài chất cho giá trị 90% Khối lượng phân phối cao, lượng thuốc đến mô nhiều, giá trị log VDss < -0,15 cho thấy khối lượng phân phối thấp giá trị > 0,45 cho thấy khối lượng phân phối cao Tính thấm qua hàng rào máu 38 não (BBB) thông số quan trọng tính thẩm thấu hợp chất, với khả vào hệ thần kinh trung ương (CNS) liên quan đến tính an tồn dược chất hệ thần kinh Một dược chất coi không thấm qua hàng rào máu não giá trị BBB < -1 vượt qua BBB có giá trị > 0.3 Nếu log PS > -2, hợp chất vào hệ thần kinh trung ương ngược lại có giá trị < -3 Vì hầu hết loại thuốc chuyển hóa enzym cytochrom P450, cần phải biết liệu chất có ức chế hệ enzym hay không, để xác định khả chất đưa vào thể có ảnh hưởng đến dược động học thuốc dùng kèm [38] Chất vận chuyển cation hữu (OCT2) đóng vai trị quan trọng trình thải trừ dạng ion hóa thuốc hợp chất nội sinh thận vận chuyển chất từ máu vào tế bào ống thận bước q trình thải trừ Việc biết hợp chất có phải chất cho OCT2 hay không có giá trị, dự đốn kiểu loại bỏ Dự đốn độc tính hợp chất quan trọng để đưa ý tưởng nguy xảy giúp phát liều lượng an toàn hợp chất cho Độc tính AMES dùng để đánh giá khả gây đột biến DNA vi khuẩn , gây ung thư Kênh kali tim mã hóa gen hERG bị ức chế dẫn đến hội chứng QT dài có nguy đột tử Vì vậy, cần tránh chất có khả ức chế hERG Liều gây chết cấp tính chuột biểu thị LD50 liều tiêm lúc gây chết cho 50% số động vật thử nghiệm, với mức liều > mol/kg coi an toàn Các hợp chất chọn đáp ứng tiêu chí an tồn 4.3 Những hạn chế thách thức mơ hình nghiên cứu In silico Nghiên cứu mơ hình in silico giúp tiết kiệm thời gian trình nghiên cứu phát triển thuốc Tuy nhiên, bên cạnh hạn chế nghiên cứu mơ hình in silico tồn song song Việc sử dụng nhiều phần mềm, đòi hỏi hệ điều hành máy tính phải đáp ứng điều kiện phần mềm Một sai sót nhỏ q trình nhập liệu làm sai kết nghiên cứu Mơ hình in silico địi hỏi sở liệu lớn 39 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu, đề tài đạt mục tiêu đề có số kết luận sau: Xây dựng tổ hợp hợp chất tự nhiên sang lọc hợp chất có tác dụng ức chế enzym HER2 kĩ thuật docking phân tử Phân tích đặc tính giống thuốc đánh giá thông số ADMET Đã sàng lọc hợp chất tiềm : Diplacone (2-(3,4dihydroxyphenyl)-6-[(2E)-3,7-dimethylocta-2,6-dienyl]-5,7-dihydroxy-2,3dihydrochromen-4-on) (14539948) , [2-(naphthalen-2-ylamino)-2-oxoethyl] 3(difluoromethoxy)benzoate (4853197) , Mono-Oacetylbisdemethoxycurcumin (52944954 ) , Berberin (2353) từ 46 hợp chất thiên nhiên gợi ý cho trình nghiên cứu thực nghiệm phát triển thuốc tương lai KIẾN NGHỊ Bên cạnh kết đạt được, để tiếp tục phát triển kết nghiên cứu khóa luận đồng thời tăng tính ứng dụng nghiên cứu, xin đưa đề xuất sau: Cần tiến hành nghiên cứu sâu để phát triển hợp chất thành thuốc điều trị bệnh ung thư vú Tiến hành nghiên cứu thực nghiệm hoạt tính đích hợp chất sang lọc mơ hình in vivo thực tế 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO Stewart B., Wild C.P World Cancer Report 2014 WHO Press; Geneva, Switzerland: 2014 Carey L.A., Perou C.M., Livasy C.A., Dressler L.G., Cowan D., Conway K., Karaca G., Troester M.A., Tse C.K., Edmiston S Race, Breast cancer subtypes, and survival in the carolina breast cancer study JAMA 2006;295:2492–2502 Yarden Y., Sliwkowski M.X Untangling the ErbB signalling network Nat Rev Mol Cell Biol 2001;2:127–137 Bartholomeusz C., Gonzalez-Angulo A.M Targeting the PI3K signaling pathway in cancer therapy Expert Opin Ther Targets 2012;16:121– 130 Xia W., Mullin R.J., Keith B.R., Liu L.-H., Ma H., Rusnak D.W., Owens G., Alligood K.J., Spector N.L Anti-tumor activity of GW572016: A dual tyrosine kinase inhibitor blocks EGF activation of EGFR/ErbB2 and downstream ERK1/2 and Akt pathways Oncogene 2002;21:6255–6263 Graus-Porta D., Beerli R.R., Daly J.M., Hynes N.E ErbB-2, the preferred heterodimerization partner of all ErBb receptors, is a mediator of lateral signaling EMBO J 1997;16:1647–1655 Hynes N.E., Lane H.A ErbB receptors and cancer: The complexity of targeted inhibitors Nat Rev Cancer 2005;5:341–354 Bộ Y tế , Hướng dẫn chẩn đoán điều trị ung thư vú 2020 Bibi Shabana, Saima Kalsoom and Hamid Rashid (2013), "In Silico Approach for Lead Identification and Optimization Of Antidiabetic Compounds", IOSR Journal of Pharmacy and Biological Sciences (IOSRJPBS), 3, 36-46 10 Shoichet Brian K, Susan L McGovern, Binqing Wei and John J Irwin (2002), "Lead discovery using molecular docking", Current opinion in chemical biology, 6(4), 439-446 11 Kitchen Douglas B, Hélène Decornez, John R Furr and Jürgen Bajorath (2004), "Docking and scoring in virtual screening for drug discovery: methods and applications", Nature reviews Drug discovery, 3(11), 935-949 12 Jianzong Li, Haiyang Wang, Junjie Li, Jinku Bao,1 and Chuanfang Wu1 “Discovery of a Potential HER2 Inhibitor from Natural Products for the Treatment of HER2-Positive Breast Cancer”.Accepted 2016 Jun 28 13 Todd W Miller 1, James T Forbes, Chirayu Shah, Shelby K Wyatt, H Charles Manning, Maria G Olivares, Violeta Sanchez, Teresa C Dugger, Nara de Matos Granja, Archana Narasanna, Rebecca S Cook, J Phillip Kennedy, Craig W Lindsley, Carlos L Arteaga “Inhibition of mammalian target of rapamycin is required for optimal antitumor effect of HER2 inhibitors against HER2-overexpressing cancer cells” 2009 Nov 24 14 K S N M Megana and Y Suneetha “In-silico molecular screening of natural plant products for the identification of novel potential chemotherapeutic agents against breast cancer” 15 Wannarat Yim-im, Orathai Sawatdichaikul,corresponding author Suwanna Semsri, Natharinee Horata, Wanwimon Mokmak, Sissades Tongsima, Apichart Suksamrarn, and Kiattawee Choowongkomoncorresponding author “Computational analyses of curcuminoid analogs against kinase domain of HER2” 2014 Aug 16 Mohammad Rizki Fadhil Pratama , Guntur Satrio Pratomo “Pharmacophore Optimization Of Berberine As HER2 Inhibitor Jurnal Farmasi Indonesia”, November 2017, hal 109 – 117 ISSN: 1693-8615 EISSN : 2302-4291 17 Zeeshan Yousuf , Kanzal Iman , Nauman Iftikhar , Muhammad Usman Mirza “Structure-based virtual screening and molecular docking for the identification of potential multi-targeted inhibitors against breast cancer” 2017 Jun 14 18 Nataraj S Pagadala, Khajamohiddin Syed & Jack Tuszynski “Software for molecular docking: a review” 16 January 2017 19 Bộ Y tế Báo sức khoẻ đời sống Ngày 20/01/2021 20 29 I.RubinY.Yarden The basic biology of HER2 Annals of Oncology Volume 12, Supplement 1, 2001, Pages S3-S8 21 Yi-Sheng Sun, Zhao Zhao, [ ], and Han-Ping Zhu Risk Factors and Preventions of Breast Cancer Int J Biol Sci 2017;13(11) : 1387-1397 22 Shih C, Padhy LC, Murray M et al Transforming genes of carcinomas and neuroblastomas introduced into mouse fibroblasts Nature 1981;290:261–264 23 Harbeck N, Gnant M Breast cancer The Lancet 2017;389:1134– 1150 24 Lipinski, C.A., et al., Experimental and computational approaches to estimate solubility and permeability in drug discovery and development settings Advanced drug delivery reviews, 1997 23(1-3): p 3-25 25 Lipinski, C.A., Lead-and drug-like compounds: the rule-of-five revolution Drug Discovery Today: Technologies, 2004 1(4): p 337-341 26 26.Van De Waterbeemd, H and E Gifford, ADMET in silico modelling: towards prediction paradise? Nature reviews Drug discovery, 2003 2(3): p 192-204 27 27.Ferreira, L.L and A.D Andricopulo, ADMET modeling approaches in drug discovery Drug discovery today, 2019 24(5): p 11571165 28 28.Kar, S and J Leszczynski, Open access in silico tools to predict the ADMET profiling of drug candidates Expert Opinion on Drug Discovery, 2020 15(12): p 1473-1487 29 29.Pires, D.E., T.L Blundell, and D.B Ascher, pkCSM: predicting small-molecule pharmacokinetic and toxicity properties using graph-based signatures Journal of medicinal chemistry, 2015 58(9): p 40664072 30 Johnston, S.R.D., Leary, A.Lapatinib: A novel EGFR/HER2 tyrosine kinase inhibitor for cancer Drugs Today 2006, 42(7): 441 ISSN 16993993 31 31.Lisha Zhang, Yiu-Keung Lau, Weiya Xia, Gabriel N Hortobagyi and Mien-Chie Hung Tyrosine Kinase Inhibitor Emodin Suppresses Growth of HER-2/neu-overexpressing Breast Cancer Cells in Athymic Mice and Sensitizes These Cells to the Inhibitory Effect of Paclitaxel 32 Ruohan Zhang,Hongyu Qiao,Suning Chen,Xu Chen,Kefeng Dou,Li Wei &Jian Zhang Berberine reverses lapatinib resistance of HER2positive breast cancer cells by increasing the level of ROS Accepted 03 Jul 2016 33 Hung-Wen Lai, Su-Yu Chien, Shou-Jen Kuo, Ling-Ming Tseng, Hui-Yi Lin, Chin-Wen Chi, and Dar-Ren Chen The Potential Utility of Curcumin in the Treatment of HER-2-Overexpressed Breast Cancer: An In Vitro and In Vivo Comparison Study with Herceptin Article ID 486568 34 34.Tung, B.T., P.H Minh, and N.N Son, Screening Virtual ACE2 Enzyme Inhibitory Activity of Compounds for COVID-19 Treatment Based on Molecular Docking VNU Journal of Science: Medical and Pharmaceutical Sciences, 2020 36(4) 35 35.Tien, N.T and B.T Thanh, Predicting binding modes and affinities for non-nucleoside inhibitors to HIV-1 reverse transcriptase using molecular docking Science and Technology Development Journal-Natural Sciences, 2018 2(1): p 53-58 36 Akiko Nakayama, Shinji Takagi, and Yoshikazu Ohta Antitumor Activity of TAK-285, an Investigational, Non-Pgp Substrate HER2/EGFR Kinase Inhibitor, in Cultured Tumor Cells, Mouse and Rat Xenograft Tumors, and in an HER2-Positive Brain Metastasis Model J Cancer 2013;4(7) 557-565 37 Wang, Z., et al., Comprehensive evaluation of ten docking programs on a diverse set of protein–ligand complexes: the prediction 38 accuracy of sampling power and scoring power Physical Chemistry Chemical Physics, 2016 18(18): p 12964-12975 39 Belal, A., Drug likeness, targets, molecular docking and ADMET studies for some indolizine derivatives Die Pharmazie-An International Journal of Pharmaceutical Sciences, 2018 73(11): p 635-642 ... thuốc điều trị ung thư vú, tiến hành đề tài ? ?Sàng lọc in silico hợp chất tự nhiên theo tác dụng ức chế enzym HER2 định hướng điều trị ung thư vú? ?? với mục tiêu sau: Xây dựng tổ hợp hợp chất tự nhiên. .. dụng hoá trị ung thư Điều cho thấy hợp chất thiên nhiên nguồn ngun liệu để tìm kiếm hợp chất có độc tính tế bào ung thư Bên cạnh hợp chất thiên nhiên sử dụng hóa trị ung thư, hợp chất thiên nhiên. .. thần kinh trung ương 2.828 -2.1 -2.377 -1.543 Chất CYP2D6 Không Không Không Không Chất CYP3A4 Có Có Có Có Chất ức chế Khơng CYP1A2 Có Có Có Chất ức chế Khơng CYP2C19 Có Có Khơng Chất ức chế Có CYP2C9