Thuốc điều trị tiểu đường loại 2 bằng phương pháp tổng hợp mới

Thuốc điều trị tiểu đường loại 2 (type 2 diabetes) đã được điều chế thành công bằng phương pháp DNA.

David Liu, giáo sư, cùng Alan Saghatelian, phó giáo sư khoa hóa học và sinh học hóa tại Đại Học Harvard, Hoa Kỳ, đã mất một thập kỷ để nghiên cứu và chế tạo thành công hợp chất hóa học có tên “chất ức chế IDE” (IDE inhibitor) bằng phương pháp tổng hợp dùng DNA làm mẫu (DNA-templated synthesis). Công trình này được xuất bản trên tạp chí Nature tháng Năm 2014.

Trong cơ thể con người hormone insulin liên quan đến việc cân bằng nồng độ đường trong máu. Ngoài ra cơ thể còn có môt gene mã hóa protein phân hủy insulin (insulin degrading enzyme, IDE). Các bệnh nhân tiểu đường loại 2 thiếu insulin hoặc không có khả năng đáp ứng lại hormone để di chuyển glucose vào tế bào. Do đó, IDE không có lợi cho các bệnh nhân này (IDE càng làm cho số lượng insulin giảm). Như vậy một chất ức chế IDE sẽ là một phương thuốc điều trị bệnh tiểu đường loại 2. Đồng thời, các nghiên cứu di truyền học cho thấy các bệnh nhân tiểu đường loại 2 có nhiều đột biến ở gene IDE.

Hình: Các chất ức chế IDE có hiệu lực và tính chọn lọc cao được chọn lọc in vitro từ thư viện đại chu kỳ lấy DNA làm mẫu (DNA-templated macrocycle library)

Công trình của giáo sư Liu có thể được miêu tả tóm tắt như sau. DNA có 2 chuỗi xoắn vào nhau, bây giờ Liu và cộng sự tách ra thành 2 sợi riêng. Tiếp đó, hàng ngàn các cấu trúc hóa học khác nhau sẽ được gắn lên các sợi đơn này. Sau đó họ lợi dụng việc hai sợi đơn xoắn lại với nhau để các cấu trúc hóa học gắn vào nhau và tạo ra các cấu trúc hóa học mới. Bằng cách khảo sát hàng loạt các cấu trúc, Liu và cộng sự đã tìm ra cấu trúc ức chế IDE.

Thoạt nghe có vẻ rất khó, nhưng giáo sư Liu cho rằng công nghệ này không đòi hỏi nhiều dụng cụ, và một sinh viên chỉ cần 1 đến 2 tuần là có thể đánh giá tiềm năng tương tác của hàng ngàn hợp chất hóa học. Như vậy, đây là một công nghệ để tổng hợp hóa chất mới, ưu việt hơn so với việc tiến hành các phản ứng hóa học truyền thống.

Huy Vũ

Đăng lần đầu ngày 28.5.2014

Nguồn hình: Harvard Gazette

Tài Liệu Tham Khảo:

1. Maianti, Juan Pablo, et al. “Anti-diabetic activity of insulin-degrading enzyme inhibitors mediated by multiple hormones.” Nature 511.7507 (2014): 94-98.
2. Reuell, Peter. “Strategy for diabetes treatment.” Harvard Gazette. Harvard University, 21 May 2014. Web. 12 Apr. 2016.
3. DNA-Templated Organic Synthesis. Web. 12 Apr. 2016.

Xin mời Quý Độc Giả bỏ ra 2-5 phút để làm một khảo sát mức độ hài lòng về bài viết của IBSG tại đây. IBSG chân thành cảm ơn Quý Độc Giả!