4.3. VỀ KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH KHÁNG UNG THƯ
4.3.2. Về kết quả đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư in vitro của cao chiết và chất tinh khiết
Ngoài tinh dầu, các cao chiết từ thân rễ và phần trên mặt đất của Nghệ đắng cũng được đánh giá hoạt tính kháng ung thư in vitro. Cao chiết toàn phần EtOH 70%
(RT) và các cao phân đoạn của cao toàn phần (cao n-hexan - RH, EtOAc - RE và cao nước - RW) được sàng lọc hoạt tính gây độc tế bào ung thư in vitro trên 8 dòng tế bào (A549, MCF-7, HepG2, MDA-MB-231, K562, HT-29, MB49 và JB6-C141) bằng phương pháp
MTT. Các thử nghiệm này được tiến hành tại Khoa Vi sinh học, Miễn dịch học và Glycobiology, Viện Xét nghiệm Y khoa, Đại học Lund, Thụy Điển. Kết quả cho thấy cao n-hexan thân rễ Nghệ đắng (RH) thể hiện hoạt tính mạnh nhất trên tất cả các dòng tế bào thử nghiệm với IC50 5,43 - 11,96 àg/mL. Cỏc cao EtOAc (RE, IC50 7,61 - 11,96 àg/mL) và cao nước (RW, IC50 7,53 - 11,88 àg/mL) cũng thể hiện hoạt tớnh mạnh và gần tương đương nhau nhưng yếu hơn so với cao RH. Do đó, luận án đã lựa chọn cao RH để tiến hành phân lập và xác định cấu trúc cũng như nghiên cứu thành phần dễ bay hơi bằng phương pháp GC-MS. Bên cạnh đó, cao RE và RW cũng đã được nghiên cứu về thành phần hóa học. Tuy nhiên, kết quả thu được khá khiêm tốn, do tính chất đặc thù của nhóm chất chính trong Nghệ đắng.
Ngoài thân rễ là bộ phận sử dụng chính của chi Curcuma, luận án cũng tiến hành mở rộng nghiên cứu phần trên mặt đất (thân giả và lá) của Nghệ đắng. Do đó, tương tự như tinh dầu, đối với các cao chiết phần trên mặt đất, các nghiên cứu về sàng lọc hoạt tính gây độc tế bào ung thư in vitro được thực hiện tại Phòng Thử nghiệm Sinh học, Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt
Nam bằng
phương pháp MTT và SRB trên 7 dòng tế bào: A549, MCF-7, HepG2, MDA-MB-231, K562, HT-29 và HL-60. Kết quả cho thấy phần trên mặt đất thể hiện hoạt tính yếu hơn rất nhiều so với thân rễ. Trong số các cao chiết, cao n-hexan (APH) thể hiện hoạt tính mạnh hơn cao APE và APW trên tất cả các dòng tế bào được thử nghiệm (IC50 49,76 - 86,30 àg/mL), do đú, luận ỏn cũng lựa chọn cao APH để nghiờn cứu thành phần húa học (bao gồm chiết tách, phân lập và phân tích thành phần dễ bay hơi bằng GC-MS).
Cao EtOAc (APE) thể hiện tác dụng yếu trên dòng HepG2 (IC50 78,94 ± 4,13 μg/mL) và HT-29 (IC50 76,75 ± 4,95 μg/mL). Cao nước (APW) chưa thể hiện hoạt tính trên cỏc dũng tế bào ở cỏc liều thử nghiệm (IC50 > 100 àg/mL). Do đú, luận ỏn chỉ tiến hành nghiên cứu phân lập các hợp chất từ cao APH. Kết quả phân lập và GC-MS cũng cho thấy phần trên mặt đất có ít lớp chất hơn, ngoài ra chlorophyll cũng chiếm phần lớn, do đó, có thể giải thích vì sao hoạt tính ở phần này yếu hơn nhiều so với thân rễ và việc sử dụng thân rễ làm bộ phận dùng của các loài thuộc chi Curcuma.
Từ các phân đoạn có hoạt tính tiềm năng của Nghệ đắng (RH, RE và APH) đã phân lập được 14 hợp chất. Trong đó, curdion là thành phần chính chiếm hàm lượng cao nhất và đã được nghiên cứu nhiều về tác dụng kháng ung thư (như đã bàn luận ở các phần trên), do đó, luận án tiến hành đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư in vitro của một số terpenoid (R1-R9, R11 và R12) trên 5 dòng tế bào: A549, MCF-7, HepG2, MDA-MB-231 và HL-60 bằng phương pháp MTT. Các thử nghiệm này cũng được thực hiện tại Khoa Vi sinh học, Miễn dịch học và Glycobiology, Viện Xét nghiệm Y khoa, Đại học Lund, Thụy Điển. Kết quả cho thấy các hợp chất thể hiện hoạt tính trên các dòng tế bào khác nhau ở các mức độ khác nhau (IC50 3,13 - 30,10 àM). Bờn cạnh đú, tất cả cỏc chất đều thể hiện tỏc dụng mạnh nhất trờn dũng tế bào A549 (IC50 3,13 - 13,54
àM). Ngoài ra, cỏc hợp chất R2, R8 và R11 thể hiện tỏc dụng mạnh hơn trờn cả năm dũng tế bào ung thư, với giỏ trị IC50 lần lượt là 3,64 - 11,91 àM, 7,22 - 12,03 àM và 3,13 - 10,98 àM. Cỏc hợp chất R1, R3 và R4 thể hiện giỏ trị IC50 trong khoảng 3,81 - 18,35 àM, trong khi cỏc hợp chất R5 - R7, R9 và R12 thể hiện tỏc dụng yếu hơn (IC50
5,57 - 30,10 àM). Từ cỏc kết quả sàng lọc trờn cỏc dũng tế bào ung thư khỏc nhau, luận án đã lựa chọn một số hợp chất tiềm năng (R2, R8 và R11) để nghiên cứu trên sự biểu hiện của một số protein liên quan đến ung thư trên dòng tế bào A549.
Ngoài các nghiên cứu về tác dụng chống viêm và làm lành vết thương của Nghệ đắng [5], [142], hiện nay chưa có nghiên cứu về hoạt tính kháng ung thư của loài này.
Tuy nhiên, các nghiên cứu kháng ung thư của các loài thuộc chi Curcuma đã được báo cáo (mục 1.1.3.1). 2 nhóm chất chính thể hiện hoạt tính kháng ung thư tiềm năng của các loài thuộc chi Curcuma là curcuminoid và terpenoid. Curcumin chiếm hàm lượng lớn trong nhóm curcuminoid. Hợp chất này cho thấy các đặc tính chống ung thư trên các loại ung thư khác nhau và các cơ chế hoạt động cơ bản bao gồm ức chế sự tăng sinh tế bào, ngăn chặn sự xâm lấn và di cư, thúc đẩy quá trình apoptosis của tế bào, gây ra tự thực bào, giảm tế bào gốc ung thư, tăng sản xuất các gốc oxy hóa hoạt động, giảm viêm, kích hoạt ferroptosis, điều hòa hệ vi sinh vật đường ruột và liệu pháp bổ trợ. Ngoài ra, tác dụng chống ung thư của curcumin đã được chứng minh trong các thử nghiệm lâm sàng [266]. Tuy nhiên, trong nghiên cứu này, luận án chưa phát hiện thấy sự có mặt của curcuminoid trong Nghệ đắng, mà chủ yếu là sự có mặt của các terpenoid. Hiện nay, một số nghiên cứu đã tập trung vào các phân tử có hoạt tính sinh học khác của Curcuma, được gọi là non-curcuminod (không chứa curcuminoid), cũng có tác dụng mạnh như curcuminoid. Một số chất không phải curcuminoid chính như bisacuron, elemen, turmeron, furanodien, germanacron, curcumol, calebin A, curdion,
… đã được nghiên cứu và hoạt động chống ung thư của các hợp chất này có thể so sánh được với curcuminoid. Sự thay đổi trong các đường truyền tín hiệu khác nhau như NF-ĸB, TNF và ức chế các enzym như COX-2, protein kinase, cytokin và các yếu tố phiên mã MMP cũng như ngăn chặn sự tăng sinh tế bào ung thư ở các giai đoạn khác nhau của chu kỳ tế bào như G1, G2, M, S để gây ra apoptosis, có thể so sánh với cơ chế chống ung thư của curcuminoid. Hơn nữa, các nghiên cứu lắp ghép phân tử của elemen, germanacron, cyclocurcumin cho thấy các hợp chất này như một tác nhân chống ung thư tiềm năng chống lại các bệnh ung thư khác nhau. Những điểm tương đồng về cấu trúc và cơ chế hoạt động này chứng minh rằng các chất không phải curcuminoid có tác dụng tương đương và có hiệu quả cao như curcuminoid và có thể được sử dụng đơn độc hoặc kết hợp với nhau [102], [267].
Các kết quả về hóa học cho thấy Nghệ đắng có chứa thành phần chính là terpenoid (sesquiternoid và diterpenoid). Một số các thành phần chính trong cao chiết Nghệ đắng đã được nghiên cứu về hoạt tính kháng ung thư. Trong số đó, curdion là thành phần chiếm hàm lượng cao nhất đã được nghiên cứu sâu về cơ chế kháng ung thư (đã được bàn luận ở phần tinh dầu). Do đó, luận án không tiến hành nghiên cứu hoạt tính kháng ung thư của hợp chất này. Ngoài ra, curcumenol cũng thể hiện hoạt tính chống ung thư
tiềm năng: ức chế tế bào khối u vú, tế bào khối u tiêu hóa, tế bào ung thư gan, tế bào ung thư cổ tử cung và tế bào ung thư phổi. Trong ung thư cổ tử cung, curcumenol có thể ức chế biểu hiện YWHAG và làm giảm sự tăng sinh, xâm lấn của tế bào ung thư cổ tử cung cũng như biểu hiện MMP2 và MMP9 khi kết hợp với cisplatin; sự kết hợp thuốc nêu trên dẫn đến tăng apoptosis. Trong ung thư gan, sự kết hợp của curcumenol và laminarin có thể ức chế sự tăng sinh, di cư và xâm lấn của tế bào ung thư gan ở người HepG2. Trong bệnh ung thư phổi, curcumenol có thể ngăn chặn sự tăng sinh tế bào và gây chết tế bào ở tế bào ung thư phổi. Ferroptosis là cơ chế mà curcumenol gây chết tế bào ung thư phổi; trục lncRNA H19/miR-19b-3p/FTH1 được cho là rất quan trọng cho quá trình này. Trong bệnh ung thư dạ dày, curcumenol đã chứng minh khả năng ức chế sự tăng sinh tế bào ung thư dạ dày phụ thuộc vào liều lượng. Trong bệnh ung thư vú, curcumenol cho thấy tác dụng chống tăng sinh đáng kể đối với các tế bào MCF-7, có thể gây chết tế bào theo chương trình [268]. Tác dụng chống ung thư in vitro và in vivo của curcumenol được trình bày chi tiết trong Phụ lục 2.8. Bên cạnh đó, curcumenon cũng thể hiện hoạt tính gây độc tế bào chống lại các dòng tế bào ung thư với IC50 là 8,97 μM (MCF-7) [269], 39,8 ± 4,2 àg/mL (PC-3), 43,3 ± 6,2 àg/mL (HT- 29) [66]. Đối với
dòng MCF-7, curcumenon thể hiện hoạt tính chống tăng sinh mạnh và được phát hiện là gây chết tế bào theo chương trình [66]. Procurcumenol thể hiện hoạt tính trên các dũng tế bào ung thư với IC50 12,36 μM (DLD-1) [269], 16,1 ± 2,2 àg/mL (MCF-7), 62,4
± 0,3 àg/mL (Ca Ski), 13,3 ± 1,7 àg/mL (PC-3), 15,5 ± 2,3 àg/mL (HT-29) [66]. (E)- Labda-8(17),12-dien-15,16-dial cũng thể hiện hoạt tính trên các dòng tế bào ung thư với IC50 = 14,5 ± 0,1 àg/mL (Ca Ski), 26,3 ± 2,4 àg/mL (PC-3), 21,5 ± 3,1 àg/mL (HT-29)
[66], 19,9 ± 0,38 àg/mL (A549), 7,6 ± 0,23 àg/mL (HCT 116), 6,3 ± 0,26 àg/mL (HT- 29) [270], 96,05 μM (KB), 74,56 μM (MCF-7) và 36,93 μM (NCI-H187) [271]. Ngoài ra, phytol [272], isoprocurcumenol [66], zerumin A [IC50 = 22,3 ± 1,1 àg/mL (MCF- 7), 21,9 ± 1,6 àg/mL (PC-3), 17,4 ± 2,0 àg/mL (HT-29) [66], 11,7 ± 1,15 àg/mL (KB), 9,2
± 0,62 àg/mL (A549), 14,2 ± 0,06 àg/mL (Ca Ski), 9,3 ± 0,05 àg/mL (HCT 116), 14,9
± 0,40 àg/mL (HT-29) [270]] cũng thể hiện hoạt tớnh gõy độc tế bào.
Như vậy, có thể thấy, các nghiên cứu của luận án cũng phù hợp và gần tương
đồng với các công bố liên quan đến các hợp chất trong Nghệ đắng. Ngoài ra, các hợp chất chính giữ vai trò quan trọng liên quan đến tác dụng của cao chiết. Tuy nhiên, cũng giống như tinh dầu, cao chiết là hỗn hợp các thành phần phức tạp, do đó, các hợp chất
có thể tương tác hợp đồng hay ức chế lẫn nhau. Vì vậy cần có thêm các nghiên cứu sâu hơn. Ngoài ra, có thể thấy, các hợp chất phân lập từ Nghệ đắng chưa có nhiều nghiên cứu về hoạt tính gây độc tế bào ung thư in vitro nói riêng và hoạt tính kháng ung thư nói chung.