Vitamin B2 vốn có vai trò bảo vệ tế bào khỏi tổn thương oxy hóa, cũng có thể đóng một vai trò bất ngờ trong việc giúp tế bào ung thư tồn tại. Ảnh: Shutterstock

Bảo vệ tế bào ung thư khỏi hiện tượng chết tế bào

Cơ thể phụ thuộc vào vitamin B2, còn gọi là riboflavin, nhưng không thể tự tổng hợp chất này. Điều đó có nghĩa là nó phải được cung cấp từ thực phẩm, bao gồm các sản phẩm từ sữa, trứng, thịt và rau xanh. Bên trong tế bào, riboflavin được chuyển hóa thành các phân tử hỗ trợ quá trình trao đổi chất và bảo vệ chống lại tổn thương do oxy hóa.

Điều đó nghe có vẻ hoàn toàn có lợi, nhưng các nhà nghiên cứu hiện đã phát hiện ra một sự đánh đổi đáng lo ngại. Hệ thống liên quan đến vitamin giúp bảo vệ các tế bào khỏe mạnh cũng có thể giúp các tế bào ung thư tồn tại.

Các nhà khoa học tại Trung tâm Rudolf Virchow (RVZ) thuộc Đại học Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) đã phát hiện ra rằng vai trò bảo vệ này lại có một mặt trái không ngờ tới. Cơ chế tương tự cũng có thể giúp các tế bào ung thư tồn tại.

“Vitamin B2 đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ tế bào ung thư khỏi hiện tượng chết tế bào theo chương trình (ferroptosis), một dạng đặc biệt của quá trình chết tế bào có kế hoạch,” Vera Skafar, nghiên cứu sinh tiến sĩ, cho biết. Cô là thành viên của nhóm nghiên cứu do José Pedro Friedmann Angeli, Giáo sư Sinh học Tế bào Chuyển dịch, dẫn đầu. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí danh tiếng Nature Cell Biology .

Vitamin B2 và quá trình chết tế bào do sắt (ferroptosis) có mối liên hệ như thế nào?

Cơ thể dựa vào quá trình chết tế bào theo chương trình để loại bỏ các tế bào bị tổn thương hoặc có hại một cách có kiểm soát, tránh gây viêm. Ferroptosis là một trong những quá trình như vậy và có liên quan đến các bệnh như ung thư và các bệnh thoái hóa thần kinh.

Khác với các hình thức chết tế bào khác, chết tế bào do sắt (ferroptosis) xảy ra khi tổn thương màng tế bào do sắt gây ra vượt quá khả năng phòng vệ chống oxy hóa của tế bào. Tế bào ung thư có thể thoát khỏi số phận này bằng cách tăng cường hệ thống phòng vệ nội tại của chúng.

Nghiên cứu này cho thấy quá trình chuyển hóa vitamin B2 đóng vai trò quan trọng trong các cơ chế phòng vệ đó. Nó gợi ý rằng việc can thiệp vào các phân tử liên quan đến riboflavin có thể làm giảm khả năng kháng ferroptosis của tế bào ung thư và giúp việc nhắm mục tiêu vào khối u dễ dàng hơn.

Một chất ức chế tiềm năng

Protein FSP1 là một trong những thành phần giúp bảo vệ các tế bào khỏe mạnh khỏi bị chết. Vitamin B2 hỗ trợ FSP1 thực hiện chức năng này. Bằng cách sử dụng chỉnh sửa gen và mô hình tế bào ung thư, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng khi nồng độ vitamin B2 thấp, các tế bào ung thư trở nên dễ bị tổn thương hơn trước hiện tượng chết tế bào do sắt (ferroptosis).

Điều này cho thấy một chiến lược điều trị tiềm năng: ngăn chặn quá trình chuyển hóa vitamin B2 để kích hoạt chọn lọc quá trình chết tế bào ung thư. “Tuy nhiên, hiện vẫn chưa có chất ức chế nào có thể làm được điều này”, Skafar cho biết.

Để khám phá ý tưởng này, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm roseoflavin, một hợp chất tự nhiên được tạo ra bởi vi khuẩn, có cấu trúc rất giống với vitamin B2.

Trên con đường hướng tới các liệu pháp điều trị ung thư nhắm mục tiêu bằng cách sử dụng quá trình chết tế bào do sắt (ferroptosis).

Trong các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm với tế bào ung thư, nhóm của Friedmann Angeli đã đánh giá hợp chất này. "Kết quả cho thấy roseoflavin kích hoạt quá trình chết tế bào do sắt (ferroptosis) ở nồng độ thấp. Các thí nghiệm của chúng tôi cho thấy tính khả thi của khái niệm này", trưởng nhóm cho biết.

Những kết quả này gợi ý một hướng đi khả thi để phát triển các phương pháp điều trị ung thư có thể kích hoạt quá trình chết tế bào do sắt (ferroptosis) một cách đặc hiệu.

Tiếp theo, nhóm nghiên cứu RVZ dự định phát triển các hợp chất ngăn chặn quá trình chuyển hóa vitamin B2 và thử nghiệm chúng trên các mô hình ung thư tiền lâm sàng.

Friedmann Angeli nói thêm: “Quá trình chết tế bào do sắt không chỉ liên quan đến ung thư. Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy nó cũng góp phần vào các quá trình bệnh lý trong các bệnh thoái hóa thần kinh và tổn thương mô sau khi ghép tạng hoặc tổn thương do thiếu máu cục bộ tái tưới máu.” Việc hiểu rõ cách chuyển hóa vitamin B2 ảnh hưởng đến quá trình chết tế bào do sắt có thể có ý nghĩa rộng hơn đối với các bệnh mà quá trình này hoạt động quá mức hoặc không đủ.