- Cỏc sqc t# Cỏc phõn t S b e o v !
NH NG NGHIấN CUNG D NG CYTOCHROME-P
6.4. Nghiờn cIu tỡm cỏc chKt Ic chH 1Lc hi+u Cyt-P450 1@ làm thuEc1i2u tr3b+nh
�õy là m�t hư�ng m�i r�t cú tri�n v�ng vỡ cú th� h�n ch� tỏc d�ng ph�c�a thu�c và �i�u tr� ��c hi�u hơn. Thụng thư�ng, nh�ng thu�c�i�u tr�ung thư �ư�c cho v�i li�u t�i�a��di�t t� bào �m�c cao nh�t, do v�y �õy c�ng là h�n ch� c�a phương phỏp �i�u tr� vỡ cỏc t�n thương th�phỏt gõy ra cho nh�ng t�ch�c, t�bào �ang phỏt tri�n khỏc trong bi�u mụ ru�t, trong tu�xương…Vỡ v�y, nghiờn c�u tỡm cỏc ch�t �c ch� ��c hi�u cỏc enzyme chuy�n hoỏ thu�c �� kộo dài tỏc d�ng c�a thu�c trong cơth�, gi�m thi�u lư�ng thu�c th�a là m�c tiờu hư�ng t�i c�a ngành dư�c.
V�m�t l�ch s�, troleandomycin (TAO) là m�t trong nh�ng ch�t
��u tiờn �ư�c coi là “ch�t kớch thớch t�ng h�p m�i”. Persayre và cs.
�ó ch�ng minh r�ng trong khi phõn t� này là m�t ch�t kớch thớch t�ng h�p m�nh Cyt-P450 v�m�t quang ph� �microsome gan ngư�i và chu�t thỡ m�t s� ho�t tớnh monooxygenase ph� thu�c Cyt-P450, ngư�c l�i, �ó b� �c ch�. TAO và erythromycin là cú dớnh lớu t�i�nh hư�ng�c ch� nàỵ Theo cỏc tỏc gi� nghiờn c�u v�n ��này thỡ �nh hư�ng�c ch�này là do cú s�t�o thành m�t h�n h�p cú ��b�n cao gi�a Cyt-P450 tr�ng thỏi s�t 2+ (ferrous) và m�t ch�t chuy�n hoỏ c�a TAỌ H�n h�p này t�n t�i trong ch� ph�m microsome gan chu�t, cú th� b� phõn tỏch m�t cỏch nhanh chúng khi x� lý microsome v�i m�t ch�t oxy hoỏ m�nh như kali fericyanid. Ch�t chuy�n hoỏ c�a TAO �ư�c cho là m�t d�n xu�t nitroso c�a khỏng sinh sau khi b�de-methyl hoỏ �v�trớ N và �ư�c thu�phõn ti�p t�c t�cỏc phõn t�b�m�. H�n h�p này c�ng cú th� �ư�c t�o ra in vitro
Nguy n Th Ng c Dao 180
10�M) và �ư�c ch�ra là ��c hi�u v�i CYP3A trong m�t s�loài như
chu�t và ngư�ị
Cyt-P4503A tham gia chớnh trong chuy�n hoỏ thu�c và cỏc ch�t l�c�a cơth�. R�t nhi�u ch�t ti�n ung thưvà ch�t��c khỏc �ó �ư�c ho�t hoỏ b�i dư�i gia �ỡnh P4503A �� tr�thành ch�t gõy ung thư. Vớ d�m�t s�ch�t�ư�c nờu �b�ng 6.4.
B ng 6.2. Cỏc ch%t tiMn ung th-là c$ch%t c&a d-Ni gia 'ỡnh Cyt-P4503A
Cỏc ch t ti n ung th (procarcinogens) Aflatoxin B1 Aflatoxin G1 6-Aminochrysene (±)7,8-Dihydroxy-7,8-dihydrobenzo(a)pyrene (+)7,8-Dihydroxy-7,8-dihydrobenzo(a)pyrene (-) 7,8-Dihydroxy -7,8-dihydrobenzo(a)pyrene 3,4-Dihydroxy -3,4-dihydrobenz(a)anthracene 9,10-Dihydroxy -9,10-dihydrobenzo(a)fluoranthren 3,4-Dihydroxy,3,4-dihydro-7,12-dimethylbenzo(a)anthracene 4-Ipometanol 4,4’-Methylene-bis-(2-chloroaniline) 6-Nitrochrysene 1-Nitropyrene Senecionine Sterigmatocystin Tris-(2,3-Dibromopropyl)phosphate
Guengerich ch�ng minh r�ng trong s� nh�ng 17�-acetylenic steroid, gestodene (m�t progestogen cú m�t trong d�ng thu�c u�ng trỏnh thai cú liờn quan t�i 17�-ethynylestrdiol) cú kh� n�ng là ch�t
�c ch�m�nh nh�t chuy�n hoỏ cơb�n��c hi�u c�a CYP3A4 và 3A5, v�i Ki là 46�M. H�p ch�t này �ư�c cho là �ó �ư�c oxy hoỏ b�i Cyt-P4503A4 �phõn t�carbon thay th�c�a nhúm acetylenic và sau
�ú d�n t�i s�N-de-alkyl hoỏ c�a hem. S� �c ch�Cyt-P4503A4 b�i gestodene và nh�ng 17�-acetylenic steroids khỏc thư�ng�i kốm v�i s�m�t hem.
��i v�i m�t s� b�nh liờn quan ��n CYP11B1 và 11B2, hai enzyme c�a ti th� tham gia vào chuy�n hoỏ cỏc n�i ti�t t�sinh d�c thư�ng th�n � ngư�i và ��ng v�t cú vỳ, như b�nh cư�ng thư�ng th�n b�m sinh (CAH-congenital adrenal hyperplasia), h�i ch�ng
Ch ng VỊ Nh ng nghiờn c u ng d ng Cytochrome-P450 181 Cushing… ngư�i ta cú th�tỡm ki�m cỏc ch�t �c ch�quỏ trỡnh sinh t�ng h�p�ư�c xỳc tỏc b�i 2 enzyme này �� làm thu�c�i�u tr�.
Nh�ng enzyme thu�phõn steroid ph�thu�c Cyt-P450 �úng m�t vai trũ quan tr�ng trong s�t�o thành cỏc n�i ti�t t�steroid, nú c�ng tham gia vào cơch�b�nh sinh c�a nhi�u b�nh t�t khỏc. S�sai l�ch trong cỏc gen c�a cỏc enzyme thu� phõn steroid tương �ng cú th�
d�n t�i m�t s� b�t thư�ng � nh�ng b�nh nhõn ch�u �nh hư�ng. Khụng ch� cú s�thi�u h�t hormone steroid làm t�n h�i ��n cơ th�
con ngư�i, mà s� s�n xu�t quỏ m�c hormone c�ng d�n t�i m�t s�
b�nh c�nh r�t khú cho vi�c �i�u tr�. Nhi�u n�m trư�c �õy ngư�i ta
�ó bi�t là estrogen cú th� kh�i ��ng ung thư vỳ. Bờn c�nh vi�c �c ch� cơquan th� c�m estrogen, vớ d� nhưb�ng tamoxifen, ch�t này cú th� gõy ra ung thưn�i m�c t�cung ho�c c�a t�cung (Johnes & Buzdar, 2004). Ngư�i ta �ó ch�ng minh r�ng cỏc ch�t �c ch�
enzyme aromatase, b�n thõn nú làm gi�m s�n xu�t ra estrogen, cú th� tr� thành chi�n lư�c d� dàng hơn trong vi�c �i�u tr� c�n b�nh này (Bruegemeier, 2005). M�i �õy, ngư�i ta �ó ch� ra r�ng androgen cú th�kh�i ��ng cho s�phỏt tri�n ung thưti�n li�t tuy�n. Cụng th�c �i�u tr� c� �i�n như là khoỏ cơquan th� c�m androgen (vớ d� b�ng flutamid) ho�c nh�n nh�ng ch�t tương t� gonadorelin,
�ang �ư�c bàn cói (Long et al., 2000). H� ch� khoỏ s� t�o thành androgen c�a tinh hoàn (c�ng gi�ng như vi�c ph�u thu�t c�t b� 1 ho�c 2 tinh hoàn và �i�u tr�b�ng estrogen) và s�t�o thành androgen
�th�n, nơi mà theo tớnh toỏn là t�o thành kho�ng 10-20% androgen c�a cơ th� khụng b� �c ch�. (Harmann, 2002). B�i v�y, chi�n lư�c m�i nh�m �c ch� s� t�o thành testosterone và dihydrotestosterone b�ng cỏch khoỏ m�t cỏch tr�c ti�p CYP17 và (ho�c) 5�-reductase
�ó�ư�c�� xu�t và�ó thu �ư�c k�t qu�r�t�n tư�ng. Nh�ng ch�t�c ch� ��u tiờn ��i v�i CYP17 �ang �ư�c th�nghi�m lõm sàng, nh�ng nghiờn c�u ch� ra r�ng trong vi�c �i�u tr� lõm sàng phase I, abiraterone �ó làm cho testosterone huy�t thanh gi�m xu�ng t�i m�c r�t th�p (g�n như �ngư�i b�m�t tinh hoàn).
Hoỏ ch�t khụng steroid liarozol th� hi�n tỏc d�ng ch�ng ung thư t�t trong nghiờn c�u lõm sàng pha III (Harmann et al. 2002). Trong vũng m�t th�p niờn qua, CYP11B2 c�ng �ư�c coi là m�t
��i tư�ng �� nghiờn c�u t�o ra thu�c. T�lõu, ngư�i ta �ó bi�t r�ng aldosterone d�n t�i b�nh t�ng huy�t ỏp. Trong trư�ng h�p ung thư
vỳ và và ung thư ti�n li�t tuy�n, ho�t ��ng c�a mineralocorticoid c�ng �ó b� �c ch�khi ỏp d�ng li�u phỏp khỏng hormone, và s�s�
Nguy n Th Ng c Dao 182
d�ng ch�t ��i khỏng andosterone trờn lõm sàng th� hi�n là cú tỏc d�ng trong �i�u tr�c�n b�nh nàỵ Tuy nhiờn, �i�u tr�theo cỏch này c�ng d�n t�i m�t s� tỏc d�ng ph� như là ng�c to và khụng �i�u hoà �ư�c m�c endocrinẹ Hi�n nay, th� nghi�m v� s� �c ch�t�ng h�p aldosterone m�t cỏch tr�c ti�p c�ng �ó �ư�c cụng b�. Khi phỏt hi�n ra CYP11B2 n�m 1989 (Mornet et al, 1989; Kawamoto et al, 1990; Oghishima et al. 1991) ngư�i ta c�ng xỏc ��nh �ư�c r�ng khụng ch� cú m�t protein là CYP11B1 tham gia vào s� sinh t�ng h�p glucocorticoid và mineralocorticoids, như � thư�ng th�n bũ, 2 protein riờng bi�t này là CYP11B1 ch�xỳc tỏc s� thu�phõn v� trớ 11 c�a 11-deoxycortisol trong khi CYP11B2 tham gia vào s�thu�phõn 11 , thu�phõn v� trớ 18 và oxy hoỏ v� trớ 18 c�a 11- deoxycorticosterone, c�a corticosterone và 18-0H-corticosteronẹ Hai protein này cú t�i 93% trỡnh t�gi�ng nhau �m�c �� protein, vỡ v�y vi�c nghiờn c�u ch�t �c ch� ch�n l�c s� khú kh�n hơn. Vi�c bi�u hi�n CYP11B1 và 11B2 � ẸColi khụng ��t �ư�c ��
lư�ng enzyme c�n thi�t cho nh�ng nghiờn c�u tỡm ch�t cú th�
n�ng �c ch�, vỡ v�y c�n ph�i tỡm m�t h� th�ng th� nghi�m phự h�p v�i cỏc dũng t� bào tỏi t� h�p b�n v�ng �� bi�u hi�n CYP11B1 ho�c 11B2 ngư�i (Denner et al., 1995; Denner & Bernhardt, 1998) và nh�ng dũng n�m men tỏi t� h�p bi�u hi�n nh�ng protein ngư�i này (Bureck et al., 2002; Elmer et al., 2000; Dragan et al. 2005), cỏc tỏc gi� �ó thành cụng trong vi�c xõy d�ng m�t h� th�ng sàng l�c �ơn gi�n cỏc ch�t cú kh� n�ng �c ch�. Nh�ng h� th�ng này l�i ph�i ��i di�n v�i m�t thỏch th�c m�i khi mà ngư�i ta bi�t rừ r�ng aldosterone khụng ch� làm t�ng huy�t ỏp mà cũn tham gia vào cơ ch� làm viờm cơ tim. Nh�ng nghiờn c�u trờn mụ hỡnh ��ng v�t và trờn b�nh nhõn b� suy tim do sung huy�t ho�c t�ng huy�t ỏp kh�ng ��nh r�ng aldosterone t�o ra stress oxi hoỏ và gõy h�i cho s� t�ng h�p acid nitric n�i
mụ qua m�t cơ ch� ph� thu�c cơ quan th� c�m v�i
mineralocorticoid. Thờm n�a, aldosterone cũn gõy ra s�co m�ch và làm gión m�ch qua m�t cơch� nhanh chúng t�c th�i khụng cú s� tham gia c�a genomẹ S� gúp ph�n �nh hư�ng khụng qua genom c�a aldosterone ��i v�i h� th�ng m�ch cú th� ph� thu�c vào ch�c n�ng c�a n�i bỡ phớa dư�i cỏc m�ch mỏụ � tim và th�n, aldosterone t�ng bi�u hi�n là d�u hi�u c�a s� xơ hoỏ (fibrosis). S�viờm và xơhoỏ x�y ra ph�thu�c c� vào cơquan th� c�m kali và mineralcorticoid (Brown, 2005).
Ch ng VỊ Nh ng nghiờn c u ng d ng Cytochrome-P450 183 Th� nghi�m ti�n lõm sàng �ó ch�ng minh r�ng nh�ng b�nh nhõn �ư�c �i�u tr� sau m�t s� l�n suy tim v�i m�t ch�t ��i khỏng th� c�m mineralocorticoid �ư�c �ưa thờm vào v�i cỏch
�i�u tr� theo thụng l� �ó cho th�y là t�l� ch�t gi�m �i 30% (Pitt, 2002; Pitt et al., 1999, 2001). Tuy nhiờn ngư�i ta c�ng bi�t rừ r�ng spironolactone c�ng như là ch�t ��i khỏng eplerenone, gõy ra m�t s� tỏc d�ng ph�. B�i v�y, trong trư�ng h�p này, m�t s� �c ch� tr�c ti�p quỏ trỡnh s�n xu�t ra aldosterone dư�ng như là m�t gi�i phỏp nhi�u ưu �i�m hơn s� khoỏ cơ quan th� c�m v�i mineralocorticoid. M�i �õy ngư�i ta �ó ch�ng minh �ư�c r�ng cú th� �c ch� ch�n l�c và ��c hi�u CYP11B2 (Elmer et al., 2002); Bureck et al., 2004; Ulmschneider et al, 2005). S� li�u cụng b� �ng h� cho k�t qu�nghiờn c�u trư�c �õy d�a trờn cơs�
mụ hỡnh hoỏ 2 lo�i enzyme CYP11B1 và 11B2, và gõy ��t bi�n gen tr�c ti�p � m�t s� v� trớ, �ó suy ra �ư�c s�khỏc nhau rừ r�t gi�a 2 lo�i protein r�t tương t�nhau này (Boettner & Bernhardt, 1996; Belkina, 2001). M�t s� lo�i h�p ch�t hoỏ h�c �ó th� hi�n tỏc d�ng �c ch� lờn CYP11B2. K�t h�p s� t�ng h�p hoỏ h�c trờn cơs�m�t mụ hỡnh dư�c h�c và nh�ng nghiờn c�u ghộp n�i protein s� d�n t�i nh�ng ch�t �c ch� t�t hơn cú ỏi l�c và s�
ch�n l�a cao hơn. S� phỏt tri�n cỏc lo�i thu�c �c ch� khụng cú b�n ch�t steroid s� gõy ra ớt tỏc d�ng ph� hơn là cỏc h�p ch�t là d�n xu�t steroid. Cỏc th� nghi�m hi�n t�i ph�i xỏc ��nh li�u cỏc h�p ch�t này cú cựng �c ch� s� t�o thành aldosterone và s�t�ng huy�t ỏp c�ng như viờm cơ tim in vivo hay khụng. Hơn n�a, trong nh�ng ch�t m�i này, cỏi gỡ tham gia vào quỏ trỡnh mà � �ú aldosterone gõy viờm cơ. Quỏ trỡnh này hi�n nay v�n chưa �ư�c làm rừ.
��i tư�ng khỏc c�ng �ư�c quan tõm là CYP11B1. S�s�n xu�t quỏ m�c cortisol d�n t�i h�i ch�ng Cushing. H�i ch�ng này cú th�
x�y ra � m�c ��th�n kinh ho�c th�n. M�c t�ng cortisol c�ng �ư�c th�y trong b�nh�ỏi �ư�ng typ 2, bộo phỡ và h�i ch�ng chuy�n hoỏ. Ch�t�c ch� ��c hi�u CYP11B1 cú th� �ư�c phỏt hi�n tương t�như
ch�t �c ch� ch�n l�c v�i CYP11B2 (Elhmer et al, 2002; Bureik et al., 2004; Ulhmschneider et al., 2005) s� r�t h�u hi�u trong vi�c
�i�u tr� cỏc tri�u ch�ng c�a nh�ng b�nh nàỵ Nhưv�y, cỏc steroid hydroxylase là m� ��u cho nh�ng hư�ng m�i trong vi�c phỏt tri�n cỏc thu�c�c ch�ch�n l�c ch�ng l�i m�t s�lo�i b�nh ph�thu�c vào hormone steroid.
Nguy n Th Ng c Dao 184
Trong vài n�m tr�l�i�õy, r�t nhi�u cụng trỡnh �ó�ư�c ti�n hành
�� cung c�p nh�ng h�th�ng th�nghi�m c�n thi�t cho nghiờn c�u cỏc tỏc ��ng c�a thu�c trong vi�c thi�t k�nh�ng ch�t�c ch� ��c hi�u và ch�n l�c ��i v�i cỏc steroid hydroxylasẹ S� �ỏnh giỏ m�t s� h�p ch�t trong nh�ng nghiờn c�u ti�n lõm sàng và lõm sàng hi�n nay là c�n thi�t và r�t cú tri�n v�ng trong vi�c t�o ra nh�ng thu�c m�ị
M�t�ng d�ng khỏc c�ng �ư�c quan tõm là nghiờn c�u cỏc ch�t
�c ch� enzyme Cyt-P450 �� làm thu�c tr� sõu sinh h�c. (H. Prapaigong et al, 1995; Rene’Feyereisen et al. 1994). M�t vớ d�
v�thớch nghi c�a sõu b�trong vi�c chuy�n hoỏ ch�t��c�cõy c�i là
�loài �u trựng bư�m�en (Papilo polyxenes).
Khi so sỏnh v�i nh�ng Cyt-P450 � ��ng v�t, Cyt-P450 � cụn trựng cũn r�t ớt �ư�c bi�t ��n �m�c �� gen mà m�i ch� �ư�c bi�t
��n vai trũ quan tr�ng c�a Cyt-P450 trong vi�c kh� ��c c�a cụn trựng ��i v�i ch�t chuy�n húa th�c�p c�a cõy ch�và trong s�t�ng h�p cỏc cơ ch�t n�i sinh nhưhormone và pheromonẹ Nh�ng phõn tớch húa sinh c�aP. polyxenes và m�t s�loài h�hàng g�n v�i chỳng cho th�y s�bi�n��i trong ho�t tớnh chuy�n húa và s�t�ng h�p c�m
�ng Cyt- P450 ��c hi�u, ��c bi�t là cỏc Cyt-P450 kh� ��c ch�t furanocoumarin, m�t nhúm húa ch�t b�o v� c�a cõy ch�. Thụng thư�ng, �� t� v�, nhi�u cõy c� t�o ra cỏc ch�t cú ��c tớnh cao ��i v�i sõu b�. Trong s� này cú nh�ng cõy thu�c gi�ng Apiaceae và gi�ng Rectaceae (citrus và cõy cú hương thơm khỏc). Nh�ng cõy này s�n xu�t ra xanthotoxin-1, là ch�t ��c h�i ��i v�i h�u h�t cỏc lo�i sõu b� �n chỳng. �u trựng c�a bư�m �en cú th� �n �ư�c cỏc lo�i cõy mà cỏc �u trựng khỏc �n vào s� ch�t. V�y �u trựng này �ó làm th� nào �� �ư�c như v�ỷ M�i �õy, Michael Cohen, Mary Sohalos và May Berenblum �Trư�ng��i h�c Illinoi �ó ch�ra r�ng cỏc �u trựng này cú m�t s� �ỏp �ng v�i xanthotoxin. �u trựng loài sõu ��c bi�t này b� gi�i h�n ch� �n �ư�c 1 ho�c 2 gia �ỡnh cõy là
umbelliferae và rutaceae, nh�ng cõy này ch�a hàm lư�ng furanocoumarin, ch�t chuy�n húa th�c v�t t� nhiờn này là r�t ��c
��i v�i ph�n l�n cỏc sinh v�t khỏc vỡ khi �ư�c ho�t húa b�i ỏnh sỏng, chỳng ph�n�ng tr�c ti�p và khụng thu�n ngh�ch v�i cỏc bazơ
pirymidin trong ADN. Loài sõu này cú kh� n�ng chuy�n húa
xanthotoxin, m�t d�ng furanocoumarin, �m�c cao hơn 5 l�n so v�i loài sõu polyphagous lepidopteran.�u trựng sõu bư�m cú kh�n�ng
�ào th�i cỏc ch�t��c th�c v�t cú th�b�ng cỏch thay ��i cỏc y�u t� �i�u hũa ho�c cỏc ti�u ph�n c�u trỳc c�a gen P450 �ớch.
Ch ng VỊ Nh ng nghiờn c u ng d ng Cytochrome-P450 185 Sau khi �n lỏ cỏc cõy này, cơ th� �u trựng s�n xu�t ra Cyt-
P4506B1. Enzym này xỳc tỏc s� oxy hoỏ �� phõn gi�i
xanthotoxin, cho phộp chỳng th�i cỏc ch�t ��c này ra kh�i cơ
th�. Như v�y, xanthotoxin c�a cõy �ó kớch thớch t�ng h�p Cyt- P4506B1 giỳp cho s� chuy�n húa ch�t ��c trong cơth� �u trựng bư�m �en. Nghiờn c�u dũng húa cDNA t� �u trựng P.polyxenes
�ư�c kớch thớch t�ng h�p b�i xanthotoxin �ó cho phộp chỳng ta xỏc ��nh 2 lo�i cDNA P450, c� 2 ��u �ư�c kớ hi�u là CYP6B1, chỳng cú 98% gi�ng nhau �m�c �� axit amin. P.polyxenes bi�u hi�n ch�n l�c ớt nh�t 2 lo�i isozyme P4506B1 chuy�n húa h�u h�t cỏc d�n xu�t c�a furanocoumarin m�ch th�ng và c� m�ch g�p khỳc.
Nh�ng �u trựng khỏc khụng cú kh� n�ng này s� b� ch�t khi
�n ph�i cỏc loài th�c v�t trờn. �ú cú th� là cơ s� cho nghiờn c�u cỏc ch�t �c ch� ch�n l�c Cyt-P4506B1 làm thu�c tr� sõu sinh h�c.