Mạng nhện của loài Argiope amoena. Ảnh: Ramakrishna Bhat
Mềm dẻo nhưng bền chắc, tơ nhện là một trong những loại vật liệu đáng kinh ngạc nhất trong thế giới tự nhiên. Với những đặc điểm ưu việt, nó đã được sử dụng trong nhiều nghiên cứu y học, từ liệu pháp gene đến phẫu thuật tái tạo.
Trong một nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Structure hôm 14/3, các nhà khoa học từ Viện Karolinska (KI) ở Thụy Điển đã phát hiện thêm một công dụng bất ngờ của vật liệu này, đó là giúp ổn định và tăng cường một loại protein chống ung thư được gọi là p53.
Protein p53 đóng một vai trò quan trọng trong việc bảo vệ tế bào khỏi ung thư, một phần bằng cách phát hiện và ngăn chặn các đột biến gene gây bệnh. Nếu một tế bào thiếu p53 chức năng, nó sẽ nhanh chóng trở thành một tế bào ung thư phân chia không kiểm soát. Do đó, các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới đang cố gắng phát triển các phương pháp điều trị theo một cách nào đó dựa vào p53.
"Tuy nhiên, vấn đề là các tế bào chỉ tạo ra một lượng nhỏ p53 và sau đó nhanh chóng phân hủy nó vì đây là một protein rất lớn và rối loạn", tác giả chính của nghiên cứu Michael Landreh cho biết. "Chúng tôi đã lấy cảm hứng từ tự nhiên, sử dụng protein tơ nhện để ổn định p53. Tơ nhện bao gồm các chuỗi dài các protein ổn định cao và là một trong những polymer tự nhiên mạnh nhất".
Bằng cách gắn một phần nhỏ của protein tơ nhện tổng hợp vào protein p53 của con người, sau đó đưa vào tế bào, Landreh nhận thấy, các tế bào bắt đầu sản xuất p53 với số lượng lớn. Protein mới cũng được chứng minh là ổn định hơn p53 thông thường và có khả năng tiêu diệt tế bào ung thư. Sử dụng kính hiển vi điện tử, mô phỏng máy tính và phương pháp khối phổ, nhóm nghiên cứu có thể chỉ ra lý do cho điều này nằm ở cách protein tơ nhện quản lý để tạo cấu trúc cho các phần bị rối loạn của p53.
Trong giai đoạn tiếp theo, Landreh cùng các cộng sự có kế hoạch nghiên cứu chi tiết cấu trúc của protein và cách các bộ phận khác nhau của nó tương tác để ngăn ngừa ung thư. Họ cũng muốn hiểu rõ các tế bào bị ảnh hưởng như thế nào bởi protein p53 mạnh mới.
"Tạo ra một biến thể ổn định hơn của p53 trong tế bào là một cách tiếp cận đầy hứa hẹn đối với liệu pháp điều trị ung thư và giờ đây chúng ta đã có một công cụ đáng để khám phá", Giáo sư cấp cao Sir David Lane tại KI, đồng tác giả của nghiên cứu, nhấn mạnh. "Cuối cùng, chúng tôi hy vọng sẽ phát triển một loại vaccine ung thư dựa trên mARN, nhưng trước khi làm được điều đó, chúng tôi cần biết cách xử lý protein trong tế bào nếu số lượng lớn của nó có thể gây độc".
Nghiên cứu của Viện Karolinska được hỗ trợ bởi Quỹ Nghiên cứu Chiến lược Thụy Điển (SSF), Hiệp hội Ung thư Thụy Điển, Hội đồng Nghiên cứu Thụy Điển, Vinnova, Quỹ Olle Engkvist, Hiệp hội Nghiên cứu Y khoa Thụy Điển (SSMF), Formas và Quỹ Åke Wiberg.
