Các tế bào khối u có thể rơi vào trạng thái giống như ngủ và do đó tránh được tác dụng phá hủy của thuốc điều trị ung thư.

Trong một số loại bệnh, chẳng hạn như một số dạng ung thư phổi, trạng thái này được kích hoạt bởi các hormone gây căng thẳng trong cơ thể. Bên trong các tế bào ung thư, các thụ thể glucocorticoid nhận biết các hormone này, và các tế bào phản ứng bằng cách rơi vào trạng thái hầu như không phân chia.

Điều này làm cho nhiều phương pháp điều trị trở nên không hiệu quả. Các nhà khoa học đang cố gắng vô hiệu hóa các thụ thể này với mục đích đánh thức các tế bào ung thư khỏi trạng thái ngủ – khiến chúng dễ bị tấn công hơn.

Vấn đề là mọi tế bào trong cơ thể chúng ta đều có thụ thể glucocorticoid, thực hiện các chức năng quan trọng – bao gồm giảm viêm và hỗ trợ hệ miễn dịch.

Loại bỏ tất cả các thụ thể này trong cơ thể sẽ gây ra những tác dụng phụ tai hại, vì vậy cần một phương pháp đặc hiệu cao chỉ phá hủy các thụ thể glucocorticoid của tế bào khối u.

Các nhà nghiên cứu từ ETH Zurich đã tìm ra giải pháp bằng cách phát triển một hệ thống gây ra sự phá hủy các thụ thể này. Ánh sáng có thể được sử dụng để vô hiệu hóa có chọn lọc tác dụng của hệ thống trong các mô khỏe mạnh xung quanh, nhờ đó tác động chỉ giới hạn ở khối u.

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một hệ thống phát hiện các protein bị lỗi và gắn nhãn chúng để loại bỏ. Các protein được gắn nhãn theo cách này sau đó sẽ bị phân hủy. Các nhà nghiên cứu hiện đã điều chỉnh quy trình này đặc biệt để loại bỏ các thụ thể glucocorticoid trên tế bào khối u.

Để làm được điều đó, họ đã chế tạo một công tắc gồm ba phần: một tiểu đơn vị liên kết với thụ thể, một đoạn nối linh hoạt và một tiểu đơn vị khác liên kết với enzyme chịu trách nhiệm gắn nhãn rác.

Mấu chốt nằm ở thiết kế hóa học của đoạn nối: trong điều kiện ánh sáng bình thường, nó được kéo giãn sao cho enzyme nằm ở khoảng cách chính xác so với thụ thể để đánh dấu. Do đó, tế bào nhận được tín hiệu để phân giải và loại bỏ thụ thể. Khi tiếp xúc với ánh sáng có bước sóng nhất định, đoạn nối bị gập lại. Kết quả là, enzyme và thụ thể không còn ở vị trí tương đối chính xác để gắn nhãn rác nữa.

Để điều trị ung thư, công tắc này được tiêm vào khối u, và ánh sáng sau đó được sử dụng để tắt các công tắc di chuyển từ khối u vào mô khỏe mạnh. Do đó, hoạt động có thể được giới hạn nghiêm ngặt trong lõi khối u, bảo vệ mô xung quanh và gây ra ít tác dụng phụ hơn đáng kể.

Trong các thí nghiệm nuôi cấy tế bào ung thư phổi trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc chứng minh hiệu quả sinh học như mong đợi, với hoạt chất dẫn đến sự phân hủy nhanh chóng các thụ thể glucocorticoid của tế bào khối u. Phân tích hoạt động gen cũng cho thấy các tế bào được đánh thức khỏi trạng thái ngủ đông nhờ hoạt chất này. Tất nhiên, điều này giờ đây cũng cần được kiểm chứng trên các sinh vật sống.