Khóa luận tốt nghiệp: Đánh giá tác dụng ức chế enzym HER2 của các hợp chất Isoflavone trong định hướng điều trị ung thư vú bằng phương pháp docking phân tử

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:57

Thêm vào BST

Báo xấu

23
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài "Đánh giá tác dụng ức chế enzym HER2 của các hợp chất Isoflavone trong định hướng điều trị ung thư vú bằng phương pháp docking phân tử" là sàng lọc các hợp chất isoflavone có tác dụng ức chế enzym HER2 bằng phương pháp docking phân tử; nghiên cứu các đặc điểm giống thuốc và tính toán các thông số dược động học và độc tính của các hợp chất tốt nhất thu được sau quá trình sàng lọc.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khóa luận tốt nghiệp: Đánh giá tác dụng ức chế enzym HER2 của các hợp chất Isoflavone trong định hướng điều trị ung thư vú bằng phương pháp docking phân tử

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC ĐINH XUÂN TÔN TÀI ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG ỨC CHẾ ENZYM HER2 CỦA CÁC HỢP CHẤT ISOFLAVONE TRONG ĐỊNH HƯỚNG ĐIỀU TRỊ UNG THƯ VÚ BẰNG PHƯƠNG PHÁP DOCKING PHÂN TỬ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC HÀ NỘI - 2022
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC ĐINH XUÂN TÔN TÀI ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG ỨC CHẾ ENZYM HER2 CỦA CÁC HỢP CHẤT ISOFLAVONE TRONG ĐỊNH HƯỚNG ĐIỀU TRỊ UNG THƯ VÚ BẰNG PHƯƠNG PHÁP DOCKING PHÂN TỬ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC (NGÀNH DƯỢC HỌC) KHÓA: QH.2017.Y NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS. TS. Vũ Mạnh Hùng ThS. Nguyễn Thị Huyền HÀ NỘI - 2022
Lời cảm ơn Đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới PGS. TS Bùi Thanh Tùng, Trưởng bộ môn Dược lý, Trường Đại học Y Dược, Đại học Quốc Gia Hà nội và PGS. TS Vũ Mạnh Hùng công tác tại Học viện Quân y là những người đã đồng hành, tận tình hướng dẫn và chỉ bảo cho tôi từ những ngày đầu tiên trên con đường học tập và trong suốt thời gian tôi thực hiện khóa luận này. Tôi xin chân thành cảm ơn cô ThS. Nguyễn Thị Huyền công tác tại Trường Đại Học Y Dược - Đại học Quốc gia Hà Nội cũng đã chỉ bảo và giúp đỡ tận tình từ những ngày đầu khi nhận đề tài. Cùng với đó, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới ban lãnh đạo, thầy cô Trường Đại học Y dược, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận tình giúp đỡ và giảng dạy để tôi được học tập, nghiên cứu, rèn luyện tại đây trong suốt 5 năm qua và thực hiện đề tài này. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, những người thân luôn sát cánh, đồng hành, ủng hộ tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu hoàn thành khóa luận. Luận văn của tôi đã được hoàn thành với nhiều cố gắng tuy nhiên do kiến thức, kỹ năng hạn chế nên không thể thiếu những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô, những người đi trước để khóa luận của tôi hoàn thiện hơn. Hà Nội, ngày 30 tháng 5 năm 2022 Sinh viên Đinh Xuân Tôn Tài
MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................... 3 1.1. Tổng quan bệnh ung thư vú .................................................................. 3 1.2. Phân loại ung thư vú ............................................................................. 4 1.3. Điều trị ung thư vú................................................................................ 4 1.3.1. Điều trị ung thư vú giai đoạn 0 ...................................................... 5 1.3.2. Điều trị ung thư vú giai đoạn I: ...................................................... 5 1.3.3. Điều trị ung thư vú giai đoạn II ...................................................... 5 1.3.4. Điều trị ung thư vú giai đoạn III .................................................... 6 1.3.5. Điều trị ung thư vú giai đoạn IV .................................................... 7 1.3.6. Điều trị đích trong ung thư vú ........................................................ 8 1.4. Tổng quan về The Epidermal Growth Factor Receptor ....................... 8 1.4.1. Khái niệm The Epidermal Growth Factor Receptor ...................... 8 1.4.2. HER2 trong ung thư và các chất ức chế HER2 .............................. 9 1.5. Tổng quan về isoflavone .................................................................... 10 1.6. Kỹ thuật docking phân tử ................................................................... 11 1.6.1. Đại cương về phương pháp docking phân tử ............................... 11 1.6.2. Quy trình Docking ........................................................................ 13 1.6.3. Quy tắc Lipinski về các hợp chất giống thuốc ............................. 13
CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................... 15 2.1. Nguyên liệu và thiết bị ....................................................................... 15 2.1.1. Cấu trúc protein ............................................................................ 15 2.1.2. Cấu trúc phối tử ............................................................................ 15 2.1.3. Cấu trúc chất chứng...................................................................... 16 2.1.4. Thiết bị và phần mềm ................................................................... 16 2.2. Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 16 2.3. Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 17 2.3.1. Mô phỏng protein docking ........................................................... 17 2.3.2. Nghiên cứu các đặc điểm giống thuốc ......................................... 19 2.3.3. Nghiên cứu các đặc tính dược động học và độc tính (ADMET) . 20 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .................................................. 21 3.1. Mô phỏng docking phân tử................................................................. 21 3.1.1. Redock 03Q .................................................................................. 21 3.1.2. Tìm kiếm các chất tiềm năng từ kết quả docking ........................ 23 3.2. Sàng lọc các hợp chất giống thuốc ..................................................... 28 3.3. Dự đoán thông số ADMET ................................................................ 30 CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN ............................................................................. 37 4.1. Kết quả ................................................................................................ 37 4.1.1 Genistein (ID: 5280961).................................................................. 37 4.2.1 Biochanin A (ID: 5280373)............................................................. 38 4.2. Về phương pháp ................................................................................. 38 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT HER Human Epidermal Growth factor Thụ thể yếu tố tăng trưởng receptor biểu bì ở người ErbB Họ thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì ER Estrogen receptor Thụ thể estrogen PR Prosgesteron receptor Thụ thể prosgesteron TTNT Thụ thể nội tiết UTV Ung thư vú AKT Protein kinase B PI3K Phosphoinositide 3-kinase PARP Poly (ADP-ribose) Polymerase Họ protein liên quan đến sửa chữa DNA, ổn định bộ gen và chết tế bào CDK Cyclin-dependent kinase Họ protein kinase phụ thuộc cyclin LYS Lysine VAL Valin ALA Alanin GLN Glutamin MET Methionin LEU Leucin PHE Phenylalanin ASP Acid aspartic ASN Asparagin GLU Glutamate ADMET Absorption, Distribution, Hấp thu, Phân bố, Chuyển Metabolism, Excretion, Toxicity hóa, Thải trừ, Độc tính MW Molecular weight Trọng lượng phân tử
HBD Hydro bond donor Nhóm cho liên kết hydro HBA Hydro bond acceptor Nhóm nhận liên kết hydro LD50 Lethal dose 50% Liều gây chết trung bình
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1. Họ thụ thể ErbB .............................................................................. 9 Hình 1.2. Cấu trúc của nhóm isoflavone ........................................................ 10 Hình 2.1. Cấu trúc 3D của enzym 3pp0 ......................................................... 15 Hình 2.2. Cấu trúc 2D của ligand đồng kết tinh 03Q ..................................... 17 Hình 2.3. Giao diện công cụ pKCSM ............................................................ 20 Hình 3.1. RMSD của 03Q đồng kết tinh trước và sau redock ....................... 21 Hình 3.2. Tương tác 2D của ligand đồng kết tinh với 3pp0........................... 22 Hình 3.3. Tương tác 2D của ligand đồng kết tinh với 3pp0 sau re-dock. ...... 23 Hình 3.4. Tương tác Trastuzumab với protein 3pp0 ...................................... 28 Hình 4.1. Tương tác 2D của Genistein với 3pp0 ........................................... 34 Hình 4.2. Tương tác 2D của Biochain S với 3pp0 ......................................... 35
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Giai đoạn ung thư vú và tỷ lệ sống sót sau 5 năm ......................... 3 Bảng 1.2. Phân loại ung thư vú theo phân tử và tiên lượng ........................... 4 Bảng 3.1. Kết quả mô phỏng docking ............................................................ 24 Bảng 3.2. Kết quả mô phỏng docking của 35 chất tiềm năng ........................ 26 Bảng 3.3. Kết quả đánh giá quy tắc 5 Lipinski .............................................. 29 Bảng 4.1. Kết quả đặc tính hấp thu và phân bố .............................................. 31 Bảng 4.2. Kết quả đặc tính chuyển hóa và thải trừ......................................... 32 Bảng 4.3. Kết quả phân tích độc tích và liều tối đa ........................................ 33
ĐẶT VẤN ĐỀ Ung thư được xếp vào một trong các nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên thế giới, chiếm gần 10 triệu ca tử vong vào năm 2020, trong đó ung thư vú chiếm 2,3 triệu ca [1]. Theo ước tính của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) vào năm 2019, bệnh ung thư là nguyên nhân gây tử vong trước 70 tuổi đứng thứ nhất hoặc thứ hai ở 112 trong số 182 quốc gia và đứng thứ 3 hoặc thứ 4 ở 23 quốc gia khác [2]. Ở Hoa Kỳ số lượng người mắc ung thư vú đang có xu hướng tăng, có hơn 281.000 phụ nữ được chẩn đoán mắc ung thư vú năm 2021 so với năm 2005 là 211.240 [3,4], mặc dù nhìn chung tổng thể thì tỷ lệ tử vong do ung thư vú đã giảm so với năm 1989 nhưng đây vẫn là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong do ung thư ở phụ nữ [5]. Các thụ thể ErbB được biển hiện quá mức hoặc bị đột biến trong nhiều bệnh ung thư, đặc biệt là trong ung thư vú, ung thư buồng trứng, ung thư phổi. Sự biển hiện và hoạt động quá mức của các thụ thể ErbB có liên quan đến tiên lượng xấu, kháng thuốc, di căn ung thư và tỷ lệ sống sốt thấp hơn [6]. Do đó, các tác nhân nhắm vào họ ErbB đã được phát triển để điều trị ung thư vú [7]. Tổng hợp các chất ức chế ErbB hiện đang là bước đi đầy hứa hẹn trong việc nghiên cứu thuốc điều trị ung thư vú. Các nghiên cứu dịch tễ học đã chỉ ra các nước Châu Á như Nhật Bản và Trung Quốc có tỷ lệ mắc ung thư vú thấp hơn Mỹ và các nước Châu Âu do chế độ ăn có tiêu thụ các sản phẩm từ đậu nành [8]. Isoflavone ở đậu nành được quan sát thấy thông qua việc ức chế tăng sinh tế bào, ức chế hình thành mạch và kích thích quá trình apoptosis ở các tế bào ung thư vú [9]. Đã có 23 nghiên với trước đó với 330.826 người tham gia để cho thấy rằng, tiêu thụ isoflavone tỷ lệ nghịch với tử vong do ung thư. Cụ thể tiêu thụ lượng isoflavone 10mg/ ngày giảm 7-9% nguy cơ tử vong do tất cả các bệnh ung thư [10]. Tuy nhiên, tìm kiếm, đánh giá, tổng hợp cũng như thử hoạt tính các hợp chất là một quá trình rất tốn kém về cả thời gian lẫn tiền bạc. Chính vì vậy thiết kế thuốc với sự hỗ trợ của máy tính và công nghệ ra đời nhằm tiết kiệm và nâng cao hiệu quả tìm kiếm. Trong đó docking phân tử là một kỹ thuật mô hình hóa giúp dự đoán vị trí và cấu trúc thuận lợi mà cơ chất (ligand) có thể liên kết với phân tử đích. Chính vì lợi ích này chúng tôi tiến hành khóa luận “Đánh giá tác dụng ức chế 1
enzym HER2 của các hợp chất Isoflavone định hướng điều trị ung thư vú bằng phương pháp docking phân tử’’. Trên cơ sở đó, đề tài “Đánh giá tác dụng ức chế enzym HER2 của các hợp chất isoflavone định hướng điều trị ung thư vú bằng phương pháp docking phân tử” được tiến hành với 2 mục tiêu chính: 1. Sàng lọc các hợp chất isoflavone có tác dụng ức chế enzym HER2 bằng phương pháp docking phân tử. 2. Nghiên cứu các đặc điểm giống thuốc và tính toán các thông số dược động học và độc tính của các hợp chất tốt nhất thu được sau quá trình sàng lọc. 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan bệnh ung thư vú Theo thống kê của GLOBOCAN năm 2020, nước ta có 182.563 ca mắc ung thư mới, số lượng người tử vong do ung thư là 122.690. Trong đó số lượng người ung thư vú là 21.555 người chiếm 11.8%. Số lượng tử vong do ung thư vú là 9345 người. Đây là những con số đáng lo ngại và quan tâm do ở phụ nữ Việt Nam tỷ lệ mắc ung thư vú là cao nhất chiếm 25.8% [11] Theo CDC ung thư vú là bệnh khi mà các tế bào trong vú phát triển ngoài tầm kiểm soát. Ung thư vú có thể bắt đầu ở các bộ phận khác nhau ở vú. Vú được tạo thành từ ba phần chính: tiểu thùy, ống dẫn và mô liên kết. Các tiểu thùy là các tuyến sản xuất sữa. Các ống dẫn là những ống dẫn sữa đến núm vú. Mô liên kết (bao gồm mô sợi và mô mỡ) bao quanh và giữ mọi thứ lại với nhau. Hầu hết nơi bắt đầu ung thư là các ống dẫn hoặc các tiểu thùy. Ung thư vú có thể lây lan ra bên ngoài qua các mạch máu và mạch bạch huyết. Khi ung thư vú di căn đến các bộ phận khác, được gọi là di căn [12]. Chẩn đoán xác định ung thư vú thường thông qua tầm soát hoặc một triệu chứng (đau ngực, một khối có thể sờ thấy) khiến cho người bệnh đi khám [13]. Sàng lọc bằng phương pháp chụp nhũ ảnh được chứng minh là có thể làm giảm tỷ lệ tử vong do ung thư vú [14]. Chụp X quang tuyến vú tầm soát giảm 19% tỷ lệ tử vong do ung thư vú nói chung [15]. Cùng với đó việc bổ sung kỹ thuật tổng hợp mô vú (chụp quang tuyến vú) vào xét nghiệm chụp nhũ ảnh làm giảm kết quả dương tính giả và tăng khả năng phát hiện ung thư [16]. Các giai đoạn của ung thư vú và tỷ lệ sống sót sau 5 năm theo giai đoạn chẩn đoán được thể hiện dưới bảng 1.1. Bảng 1.1. Giai đoạn ung thư vú và tỷ lệ sống sót sau 5 năm. Giai đoạn ung thư Phân loại Tỷ lệ sống sót (%) 0 Tại chỗ 100 [17] 98.0 (tại chỗ) [17] I, IIa, IIb Xâm lấn sớm 83.6 (khu vực) [17] Ung thư tiến triển cục bộ 57 [18] IIIa, IIIb, IIIc, IV Di căn 23.4 [17] 3
1.2. Phân loại ung thư vú  Phân loại theo vị trí: Ung thư biểu mô ống tại chỗ hoặc xâm lấn và ung thư biểu mô tiểu thùy tại chỗ hoặc xâm lấn. Hầu hết (80%) ung thư vú là ung thư xâm lấn hoặc thâm nhiễm và phát triển vào mô vú xung quanh [19].  Phân loại theo thể bệnh học của ung thư vú: Bảng 1.2. Phân loại ung thư vú theo phân tử và tiên lượng [20]. Phân loại Hóa mô miễn dịch Tiên lượng Dương tính receptor estrogen Luminal A Dương tính receptor Progesterone Tốt Âm tính HER2 Dương tính receptor estrogen Luminal B Dương tính receptor Progesterone Khá Âm tính hoặc âm tính HER2 Âm tính receptor estrogen HER 2 dương Âm tính receptor Progesterone Xấu tính Dương tính hoặc âm tính HER2 Âm tính receptor estrogen Ung thư vú ba âm Âm tính receptor Progesterone Xấu tính Dương tính hoặc âm tính HER2 1.3. Điều trị ung thư vú Điều trị ung thư vú thường cần phối hợp các phương pháp với nhau sao cho kết quả điều trị là cao nhất và độc tính, tác dụng không mong muốn thấp nhất, đảm bảo chất lượng sống tốt nhất bao gồm các phương pháp phẫu thuật, hóa trị, xạ trị và điều trị hệ thống [21,22]. Trong đó phẫu thuật để cắt bỏ mô ung thư, hóa trị liệu sử dụng các loại thuốc để thu nhỏ hoặc tiêu diệt tế bào ung thư, liệu pháp nội tiết tố giúp ngăn chặn các tế bào ung thư nhận được các hormone mà chúng cần để phát triển, liệu pháp sinh học cùng với hoạt động của hệ thống miễn dịch để giúp cơ thể chống lại các tế bào ung thư hoặc hạn chế các tác dụng phụ từ các phương pháp và cuối cùng là xạ trị sử dụng tia năng 4
lượng cao để tiêu diệt tế bào ung thư [23,24,12]. Cùng với đó cũng cần sự phối hợp của các bác sĩ chuyên khoa khác nhau như bác sĩ phẫu thuật, bác sĩ chuyên khoa ung thư, bác sĩ ung thư bức xạ, v.v… [7]. Các lựa chọn điều trị và tiên lượng ung thư vú thường dựa trên giai đoạn di căn của khối u [27]. 1.3.1. Điều trị ung thư vú giai đoạn 0 Ung thư biểu mô tiểu thùy tại chỗ: Việc lựa chọn phương pháp điều trị dựa vào xem xét các yếu tố nguy cơ ở từng trường hợp cụ thể. Nhìn chung, bệnh nhân cần được theo dõi và phòng ngừa, thông thường bằng tamoxifen [26]. Các liệu pháp tại chỗ và toàn thân không được chỉ định, khuyến cáo chụp nhũ ảnh hàng năm và khám vú lâm sàng sáu tháng một lần [27]. Các bệnh nhân cũng có thể điều trị phẫu thuật cắt bỏ tuyến vú hoặc bảo tồn, kết hợp với xạ trị và điều trị nội tiết khi TTNT dương tính. Ung thư vú thể ống tại chỗ: Phẫu thuật bảo tồn nếu bận nhân không có chống chỉ định kết hợp với tia xạ hậu phẫu được coi là phương pháp điều trị chuẩn mực cho ung thư vú thể này [28,29]. Nếu bệnh nhân có chống chỉ định bảo tồn, hoặc khối u lan rộng, việc cắt không đảm bảo diện cắt âm tính, nên phẫu thuật cắt toàn bộ tuyến vú [13]. 1.3.2. Điều trị ung thư vú giai đoạn I: Phương pháp phẫu thuật bảo tồn hoặc phẫu thuật cắt bỏ tuyến vú triệt căn cải biên (phẫu thuật Patey) được áp dụng. Xạ trị hậu phẫu luôn được chỉ định trong phẫu thuật bảo tồn làm giảm tái phát trong 5 năm và làm giảm nguy cơ tử vong do ung thư vú trong 15 năm [30]. Việc điều trị bổ trợ bằng hóa chất ở giai đoạn này cần được cân nhắc dựa trên các yếu tố tuổi, tình trạng thụ thể nội tiết, độ mô học, trình trạng HER2. Các trường hợp đủ tiêu chuẩn bảo tồn vú và bệnh nhân có nhu cần bảo tồn cần điều trị toàn thân trước mổ với các phác đồ hóa trị như điều trị bổ trợ [13]. Khoảng 20-30% ung thư vú giai đoạn đầu biểu hiện quá mức HER2 [45]. Tất cả các bệnh nhân có HER2 dương tính nên kết hợp hóa trị với trastuzumab trước mổ hoặc kết hợp trastuzumab và pertuzumab. Điều trị nội tiết được chỉ định cho các bệnh nhân có TTNT dương tính. 1.3.3. Điều trị ung thư vú giai đoạn II 5
Điều trị UTV ở giai đoạn này cơ bản áp dụng như giai đoạn I. Tuy nhiên tỷ lệ điều trị phẫu thuật bảo tồn được áp dụng với tỷ lệ nhỏ hơn [28,29] Điều trị nội tiết vẫn được chỉ định cho các trường hợp có TTNT dương tính, tuy nhiên các phương pháp điều trị nội tiết được lựa chọn tùy vào tình trạng mãn kinh và các yếu tố của bệnh nhân. Nghiên cứu TEXT (Tamoxifen and Exemestane Trial) cho thấy exemestane đem lại hiệu quả cao hơn tamoxifen khi phối hợp với cắt hoặc ức chế buồng trứng ở bệnh nhân UTV chưa mãn kinh có TTNT dương tính [32]. Tổng hợp kết quả nghiên cứu SOFT (Suppression of Ovarian Function Trial) và TEXT cho thấy việc kết hợp thêm cắt hoặc ức chế buồng trứng không làm tăng thêm hiệu quả của tamoxifen trên bệnh nhân UTV trong nhóm nghiên cứu nói chung, nhưng khi phân tích dưới nhóm thì việc phối hợp đem lại hiệu quả cao hơn điều trị tamoxifen đơn thuần ở những bệnh nhân có nguy cơ cao có chỉ định hóa chất, bệnh nhân dưới 35 tuổi, bệnh nhân còn kinh nguyệt sau điều trị hóa chất [33]. Các bệnh nhân đã mãn kinh được lựa chọn sử dụng luân phiên thuốc ức chế men aromatase và tamoxifen, thời gian sử dụng có thể là 5 năm hoặc 10 năm [13]. 1.3.4. Điều trị ung thư vú giai đoạn III Ở giai đoạn này UTV được chia làm 2 giai loại chính: loại mổ được ngay và không mổ được. Hầu hết các trường hợp này không mổ được, nên được hóa trị tân bổ trợ. Hóa trị trước phẫu làm giảm khối u cục bộ tạo điều kiện thuận lợi cho phẫu thuật, kích thước khối u giảm hơn 50% ở 75% bệnh nhân [34]. Các trường hợp bộc lộ quá mức HER2 cần kết hợp thêm trastuzumab hoặc pertuzumab với tân bổ trợ [13]. Đối với các trường hợp u chưa dính sát vào thành ngực, hạch nách còn di động chưa dính vào các tổ chức xung quanh hoặc sau khi hóa trị, bệnh chuyển thành mổ được nên tiến hành phẫu thuật cắt bỏ tuyến vú triệt căn kèm vét hạch nách hoặc phẫu thuật bảo tồn, sau đó tiếp tục điều trị bằng hoá chất, xạ trị và điều trị nội tiết được áp dụng đối với các trường hợp có TTNT dương tính [28,29]. 6
Các trường hợp không đáp ứng với hóa chất, cần cân nhắc chuyển phác đồ khác hoặc xạ trị nhằm giảm kích thước và mức độ xâm lấn của u và hạch sau đó tiến hành phẫu thuật [13]. 1.3.5. Điều trị ung thư vú giai đoạn IV Bệnh nhân tái phát tại chỗ, nếu phẫu thuật được nên phẫu thuật lấy khối u tái phát, nếu bệnh nhân chưa xạ trị trước đó có thể điều trị bổ sung bằng tia xạ. Trường hợp không thể áp dụng các phương pháp tại chỗ, tại vùng sẽ có chỉ định điều trị toàn thân. Đối với UTV tái phát di căn xa, điều trị hệ thống bằng hoá chất, nội tiết, sinh học đóng vai trò chủ đạo. Bệnh nhân giai đoạn này được chia làm 2 nhóm chính là nhóm nguy cơ thấp; nhóm nguy cơ trung bình và cao. Nhóm nguy cơ thấp: Nhóm nguy cơ thấp bao gồm các bệnh nhân tái phát di căn sau một khoảng thời gian dài sau điều trị, có thụ thể nội tiết dương tính, chỉ có di căn xương đơn độc và chưa di căn vào nội tạng. Điều trị bệnh nhân nhóm này nên khởi đầu bằng nội tiết trị liệu. Các trường hợp kháng với điều trị nội tiết có thể điều trị bằng hoá chất phác đồ FAC (5- FU, adriamycin và cyclophosphamide), TA (docetaxel, adriamycin), hoặc dùng taxan, gemcitabine, navelbine, capecitabine... đơn thuần. Việc lựa chọn phác đồ tùy thuộc vào hóa chất đã sử dụng trước đó, thể trạng bệnh nhân, khối lượng u tái phát... Nhóm nguy cơ trung bình và cao: Nhóm này bao gồm các trường hợp tiến triển nhanh, hoặc có di căn vào nội tạng, hoặc kháng với điều trị hệ thống trước đó. Các trường hợp này được ưu tiên dùng hoá chất. Phác đồ được lựa chọn ban đầu là phác đồ có anthracycline như FAC, AC, EC, TA, TE nếu bệnh nhân chưa được điều trị với anthracycline trước đó. Các trường hợp tái phát sau khi dùng phác đồ này được khuyến cáo chuyển sang phác đồ phối hợp có taxan, gemcitabine, navelbine…. Bệnh nhân tái phát di căn xương được điều trị với các thuốc biphosphonate, xạ trị giảm đau, chống chèn ép khi có chỉ định [32,33]. Cơ quan quản lý thuốc và thực phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã chính thức cho phép sử dụng kháng thể đơn dòng trastuzumab kết hợp hóa chất cho điều trị 7
UTV di căn có biểu lộ quá mức yếu tố phát triển biểu bì Her 2 neu từ năm 1998, trastuzumab thường được phối hợp với các đơn hóa chất trong điều trị UTV di căn [35]. 1.3.6. Điều trị đích trong ung thư vú Cùng với sự phát triển hiểu biết về sinh học của ung thư vú, một số thuốc trong điều trị đích UTV đã được đưa vào sử dụng như trastuzumab, lapatinib, pertuzumab...trong đó trastuzumab được sử dụng rộng rãi trong điều trị bổ trợ UTV giai đoạn sớm sau phẫu thuật hoặc điều trị giai đoạn di căn ở bệnh nhân có Her-2/neu dương tính làm tăng thời gian sống thêm không bệnh và sống thêm toàn bộ. 1.4. Tổng quan về The Epidermal Growth Factor Receptor 1.4.1. Khái niệm The Epidermal Growth Factor Receptor Họ protein ErbB là các thụ thể bề mặt tế bào, khi được các thành viên của họ yếu tố tăng trưởng biểu bì kích hoạt, sẽ kích hoạt hoạt động tyrosine xuyên màng, dẫn đến kích thích nhiều con đường dẫn truyền tín hiệu. Thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì (Epidermal Growth Factor Receptor) là thụ thể trên bề mặt tế bào tham gia vào các con đường tín hiệu điều khiển sự phân chia và tồn tại của tế bào. Thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì là một tyrosine kinase xuyên màng (TK) được kích hoạt bằng cách liên kết các phối tử ngoại bào của họ ErbB và tham gia vào việc kích hoạt con đường tín hiệu MAPK, dẫn đến tăng sinh tế bào [36]. Thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì bao gồm bốn phân loại: EGFR (ErbB1, HER1); ErbB2 (neu, HER2); ErbB3 (HER3); ErbB4 (HER4). Hình 1.1. minh họa họ thụ thể ErbB. Tất cả thành viên trong ErbB có cấu trúc giống nhau: các protein gắn vào màng tế bào chất có chung cấu trúc và trình tự tương đồng, miền ngoại bào liên kết với phối tử ngoại trừ HER2, một miền lipophilic xuyên màng và miền nội bào (đuôi carboxyl) cùng với sự hoạt động tyrosine kinase [37]. 8
Hình 1.1. Họ thụ thể ErbB [37]. 1.4.2. HER2 trong ung thư và các chất ức chế HER2 Gen HER2 có thể đóng một vai trò trong sự phát triển của ung thư vú và được phát hiện lần đầu tiên trên chuột vào năm 1984 bởi nhóm của Weinberg [38]. Mối liên hệ với bệnh ung thư vú sau đó đã được xác định bởi Dennis Slamon. Ông phát hiện ra rằng protein HER2 có ở mức cao trong khoảng 30% trường hợp ung thư vú [39]. Sự biểu hiện của gen HER2 được kích hoạt chủ yếu thông qua quá trình khuếch đại gen và dẫn đến việc kích hoạt mạng lưới tín hiệu HER2. HER2 tạo ra các con đường tín hiệu MAPK (RAS-RAF-MEK- ERK) và các con đường phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) (PI3K-AKT- mTOR) dẫn đến tăng sinh tế bào, hình thành mạch và kiểm soát sự phát triển của khối u [40]. Các thụ thể HER tồn tại dưới dạng dimer, đồng nhất hoặc dị phân. Sự kích hoạt các con đường tín hiệu HER2 xảy ra bằng phản ứng dị hóa với HER1, HER3 hoặc HER4 hoặc bằng cách dimer hóa khi HER2 hiện diện ở nồng độ cao, như trong ung thư vú [41]. Trong số các cặp ErbB, cặp HER2 với HER3 là chất kích hoạt mạnh nhất chuỗi tín hiệu PI3K/ AKT. Hơn nữa, các dị thể chứa HER2 tạo ra các tín hiệu nội bào mạnh hơn đáng kể so với các tín hiệu phát ra từ các tổ hợp HER khác. Trong các tế bào bình thường, rất ít phân tử HER2 tồn tại trên bề mặt tế bào, do đó rất ít dị vật được hình thành và tín hiệu tăng trưởng tương đối yếu và có thể kiểm soát được. Khi HER2 được biểu hiện quá mức, nhiều dị phân tử HER2 được hình thành và tín hiệu tế bào mạnh hơn, dẫn đến tăng cường khả năng đáp ứng với các yếu tố tăng trưởng và tăng trưởng ác tính. Điều này giải thích tại sao sự biểu hiện quá mức của HER2 là một dấu 9
hiệu cho thấy tiên lượng xấu trong các khối u vú và có thể dự đoán về đáp ứng với điều trị. HER2 là một mục tiêu cụ thể và đầy hứa hẹn cho các phương pháp điều trị ung thư vú mới [42]. Hiện nay một số chất ức chế HER2 được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) phê duyệt để điều trị ung thư vú dương tính HER2 như trastuzumab, neratinib, tucatinib, lapatinib, pertuzumab. Trastuzumab bám vào phần bên ngoài protein HER2, ức chế sự biệt hóa, tăng sinh và tăng trưởng của tế bào ung thư mà ít ảnh hưởng đến các tế bào bình thường. Lapatinib là một chất ức chế tyrosine kinase đường uống (TKI) ức chế ngược chiều HER2 kinase [43]. Pertuzumab là một kháng thể đơn dòng liên kết với HER2 trên miền ngoại bào II, ngăn chặn sự hình thành đồng nhất và dị hình, đồng thời ngăn chặn một trong những dị thể mạnh nhất - HER2 / HER3, kích hoạt một số dòng tín hiệu nội bào bao gồm tăng sinh tế bào và duy trì sự sống. Một số chất ức chế CDK4 /6 như ribociclib, abemaciclib [44]. Olaparib và talazoparib là chất ức chế PARP, đây là họ enzym liên quan đến sữa chữa DNA, ổn định bộ gen và chết tế bào theo chương trình [45]. Kusunokinin ức chế sự phát triển của tế bào ung thư vú, gây ra sự tắc nghẽn chu kỳ tế bào, quá trình apoptosis và bắt giữ tế bào ở pha phân bào (G2/M) [46]. Việc nhắm vào các protein mục tiêu như CDK4, CDK6, PARP, PI3K, HER2 trong điều trị ung thư vú đang được nghiên cứu rộng rãi và cho thấy sự khả quan về kết quả. 1.5. Tổng quan về isoflavone Isoflavone là một phân lớp của flavonoid có cấu trúc diphenylpropan (C6 - C3 - C6) [47]. Sự khác biệt về cấu trúc chính giữa isoflavone và flavone là tại đó carbon của vòng C, vòng B được đặt trong khung flavonoid. Vòng B trong isoflavone được gắn với C-3, trong khi vòng của flavone ở C-2. Hình 1.2 thể hiện cấu trúc đặc trưng của nhóm Isoflavone. Isoflavone phân bố rộng rãi trong họ thực vật họ Leguminosae, đặc biệt là đậu nành (Glycine max L.) và cỏ ba lá đỏ (Trifolium pratense L.), một số thực vật có ở mức độ thấp hơn như ở đậu gà (Cicer arietinum L.), cỏ linh lăng (Meticago sativa L) [48]. 10
Hình 1.2. Cấu trúc của nhóm Isoflavone Sau khi chuyển hóa trong ruột người, một số Isoflavone chuyển đổi thành S-equol, một hợp chất có cấu trúc tương tự như Estrogen [49]. S-equol ưu tiên liên kết với Erβ và có biểu hiện phiên mã cao hơn Isoflavone. Bằng chứng dịch tễ học cho thấy phụ nữ châu Á ăn nhiều đậu nành hơn có liên quan đến việc giảm gần một phần ba nguy cơ ung thư vú. Tác dụng ức chế khối u của Isoflavone đã được chứng minh trong các dòng tế bào ung thư vú và trên mô hình động vật. Do cấu trúc hóa học của chúng, Isoflavone cạnh tranh với estrogen nội sinh để liên kết với các thụ thể estrogen, làm giảm tác dụng nội tiết tố của estrogen nội sinh, chất mà mạnh hơn nhiều so với Isoflavone. Các tác dụng chống ung thư khác cũng được thử nghiệm bao gồm ức chế sự hình thành khối u, ức chế protease, thyrosine kinase và hình thành mạch [50]. Ngoài ra Isoflavone trong đậu nành còn làm giảm nồng độ cholesterol tổng và LDL cholesterol, tăng tỉ trọng khoáng chất trong xương cột sống, cải thiện điều hòa đường huyết trong ống nghiệm. 1.6. Kỹ thuật docking phân tử 1.6.1. Đại cương về phương pháp docking phân tử Docking là một kỹ thuật mô hình hóa dùng để nghiên cứu, định hướng khả năng, tư thế gắn kết giữa protein với một cấu trúc hoặc phân tử nhỏ khác, có thể là protein, ARN, AND, nhằm tăng cường hoặc ức chế chức năng sinh học của protein này. Docking phân tử là một trong số các phương pháp phổ biến nhất trong thiết kế thuốc dựa trên cấu trúc bởi độ chính xác khá cao khi dự đoán cấu trúc của các phối tử phân tử nhỏ trong vị trí liên kết đích phù hợp [51]. Không những định hướng khả năng liên kết bởi các hàm tính điểm, docking còn chỉ ra những liên kết có ý nghĩa [52]. Về mặt nhiệt động học, mục tiêu 11