Y-Dược - Đại học Duy Tân
Trong lĩnh vực nghiên cứu sinh học và y học, một công nghệ mới đang thu hút sự chú ý của cộng đồng khoa học nhờ khả năng mở ra những phương pháp điều trị đột phá đối với các bệnh lý phức tạp. Đó chính là Proteolysis-targeting Chimeras (PROTACs) – một công nghệ mới giúp chúng ta thay đổi cách tiếp cận trong điều trị các bệnh lý phức tạp, từ ung thư cho đến các bệnh thoái hóa thần kinh.
Vậy PROTACs là gì?
PROTACs, hay Proteolysis-targeting chimeras, là một dạng chimera (liên kết giữa hai phần tử khác nhau) giúp kích hoạt quá trình phân hủy các protein mục tiêu trong tế bào. Mục tiêu của PROTACs là "loại bỏ" các protein gây bệnh thay vì chỉ làm giảm hoạt động của chúng như các phương pháp điều trị truyền thống.
Cấu trúc của một PROTAC bao gồm ba thành phần chính:
Khi PROTAC gắn kết với protein mục tiêu và ubiquitin ligase, nó tạo ra một "cầu nối" kích hoạt quá trình phân hủy protein. Protein mục tiêu sau đó sẽ bị tiêu hủy hoàn toàn bởi hệ thống proteasome, từ đó loại bỏ các tác nhân có hại trong cơ thể.
Hình 1. Sơ đồ cơ chế phân giải protein đích của PROTAC
Tiềm năng và ứng dụng
PROTACs không chỉ giúp loại bỏ các protein mục tiêu mà còn có khả năng làm thay đổi cách tiếp cận trong điều trị các bệnh lý khó chữa. Đặc biệt, trong điều trị ung thư, PROTACs có thể giúp loại bỏ các protein "mở đường" cho tế bào ung thư phát triển, hoặc trong các bệnh thoái hóa thần kinh như Alzheimer, nơi các protein tích tụ bất thường gây ra tổn thương tế bào.
Một trong những ưu điểm vượt trội của PROTACs là khả năng tác động trực tiếp vào các protein mục tiêu thay vì chỉ ức chế chúng. Điều này giúp vượt qua một số hạn chế của thuốc truyền thống, chẳng hạn như hiện tượng kháng thuốc hoặc tái phát của bệnh. Thậm chí, một số protein trước đây được cho là không thể tác động trực tiếp (như những protein không có "mảng kết nối" dễ nhận diện) giờ đây có thể được loại bỏ một cách hiệu quả nhờ vào công nghệ PROTACs.
PROTACs trong nghiên cứu và phát triển thuốc
Các nghiên cứu gần đây cho thấy PROTACs đã đạt được những kết quả ấn tượng trong việc tiêu diệt các protein mục tiêu trong phòng thí nghiệm. Các nhà khoa học hy vọng rằng PROTACs sẽ mở ra một kỷ nguyên mới trong việc phát triển các loại thuốc điều trị chính xác và hiệu quả hơn, đặc biệt trong những trường hợp bệnh khó điều trị bằng các phương pháp truyền thống.
Điều này có thể đặc biệt quan trọng đối với các bệnh lý như ung thư, bệnh Alzheimer và bệnh Parkinson, đối với các bệnh này các protein sai lệch hoặc tích tụ không được loại bỏ hiệu quả bằng các phương pháp hiện có. Thậm chí, PROTACs còn hứa hẹn có thể được ứng dụng để điều trị các bệnh lý di truyền, nơi các protein bị sản xuất bất thường hoặc gây ra các rối loạn chức năng tế bào.
Mặc dù PROTACs đang là một lĩnh vực nghiên cứu đầy hứa hẹn, nhưng chúng vẫn còn gặp phải một số thách thức. Một trong số đó là việc tìm kiếm các phân tử PROTAC có thể nhắm đúng protein mục tiêu mà không gây tác dụng phụ không mong muốn. Tuy nhiên, với những tiến bộ nhanh chóng trong lĩnh vực nghiên cứu dược phẩm và sinh học phân tử, tương lai ứng dụng của PROTACs trong điều trị bệnh có rất nhiều triển vọng.
PROTACs không chỉ là một công nghệ hứa hẹn trong nghiên cứu và phát triển thuốc mà còn mở ra những triển vọng mới trong điều trị các bệnh lý phức tạp mà trước đây chúng ta vẫn cho là khó có thể tác động đến. Với sự phát triển không ngừng của khoa học và công nghệ, hy vọng rằng PROTACs sẽ trở thành một công cụ quan trọng giúp cải thiện chất lượng cuộc sống và mang lại các liệu pháp điều trị hiệu quả cho hàng triệu người bệnh trên toàn thế giới.
Tác giả: Nguyễn Minh Hùng
Người duyệt bài: Nguyễn Huy Thuần
Người đăng: Nguyễn Minh Hùng
Tài liệu tham khảo
https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2022.105848
https://doi.org/10.1186/s13045-020-00924-z