Tài liệu Tổng hợp một số acid hydroxamic mang khung 3 - oxim-isatin hướng ức chế histon deacetylase

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI TRẦN THỊ LAN PHƯƠNG TỔNG HỢP MỘT SỐ ACID HYDROXAMIC MANG KHUNG 3OXIM-ISATIN HƯỚNG ỨC CHẾ HISTON DEACETYLASE KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƯỢC SỸ HÀ NỘI-2013 BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI TRẦN THỊ LAN PHƯƠNG TỔNG HỢP MỘT SỐ ACID HYDROXAMIC MANG KHUNG 3OXIM-ISATIN HƯỚNG ỨC CHẾ HISTON DEACETYLASE Người hướng dẫn: 1. TS. Phan Thị Phương Dung 2. DS. Nguyễn Thị Mơ Nơi thực hiện: Bộ môn Hóa Dược – Trường Đại học Dược Hà Nội HÀ NỘI-2013 LỜI CẢM ƠN Những dòng đầu tiên của khóa luận, tôi xin được dành để gửi lời cảm ơn tới thầy cô và các bạn, những người đã đồng hành và giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình hoàn thành khóa luận. Trước hết, tôi xin bày tỏ sự biết ơn sâu sắc và chân thành tới những người thầy, người cô đáng kính của tôi tại bộ môn Hóa Dược, trường Đại Học Dược Hà Nội: PGS. TS. Nguyễn Hải Nam, TS. Phan Thị Phương Dung và DS. Nguyễn Thị Mơ. Các thầy cô đã luôn ở bên cạnh chỉ bảo, hướng dẫn tận tình, giúp tôi hoàn thành đề tài tốt nghiệp. Bên cạnh đó, tôi cũng mong được gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo cũng như các anh chị kỹ thuật viên tại bộ môn Hóa Dược, trường đại học Dược Hà Nội. Mọi người thật sự đã giúp đỡ rất nhiều, tạo những điều kiện tốt nhất cho tôi cùng nhóm thực nghiệm trong quá trình nghiên cứu khoa học và thực hiện đề tài tốt nghiệp tại bộ môn. Ngoài ra không thể không kể tới sự đồng hành của các anh chị và các bạn trong nhóm thực nghiệm. Sự chia sẻ và động viên của mọi người là nguồn động lực rất lớn của tôi trong suốt thời gian thực nghiệm khoa học. Và cuối cùng tôi muốn gửi sự biết ơn chân thành tới gia đình, bạn bè và người thân của tôi, những người đã luôn ở bên giúp đỡ tôi trong mọi hoàn cảnh. Hà Nội, ngày 15 tháng 04 năm 2013 Sinh viên Trần Thị Lan Phương Trang MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ĐẶT VẤN ĐỀ 1 Chương 1: TỔNG QUAN 2 1.1. ENZYM HISTON DEACETYLASE 2 1.1.1. Định nghĩa và vai trò của HDAC trong cơ thể 2 1.1.2. Phân loại các HDAC 3 1.1.3. Cấu tạo của HDAC 4 1.1.4. HDAC và ung thư 5 1.2. CÁC CHẤT ỨC CHẾ HDAC 6 1.2.1. Phân loại các chất ức chế HDAC 6 1.2.2. Cơ chế tác dụng của các chất ức chế HDAC 10 1.2.3. Liên quan giữa cấu trúc và tác dụng của các chất ức chế HDAC 12 Chương 2: NGUYÊN LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG 17 PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. NGUYÊN LIỆU 17 2.2. TRANG THIẾT BỊ 17 2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 18 2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.4.1. Nghiên cứu docking các chất 19 2.4.2. Tổng hợp hóa học và kiểm tra độ tinh khiết 20 2.4.3. Khẳng định cấu trúc 20 2.4.4. Thử hoạt tính sinh học 20 Chương 3: THỰC NGHIỆM, KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 23 3.1. SƠ BỘ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ DOCKING 23 3.2. TỔNG HỢP HÓA HỌC 24 3.2.1. Tổng hợp các ester trung gian 1a-d 25 3.2.1.2. Tổng hợp các acid hydroxamic 2a-d 27 3.3. KIỂM TRA ĐỘ TINH KHIẾT 29 3.4. KHẲNG ĐỊNH CẤU TRÚC 30 3.2.3.1. Phổ khối (MS) 30 3.2.3.2. Phổ hồng ngoại (IR) 32 3.2.3.3. Phổ cộng hưởng từ (NMR) 33 3.5. THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC 36 3.6. BÀN LUẬN 37 3.4.1. Hóa học 37 3.4.2. Hoạt tính sinh học 38 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 PHỤ LỤC 47 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT AML Acute myeloid leukemia (bệnh bạch cầu cấp dòng tủy) AML-ETO Protein gây tăng sinh APL Acute promyelocytic leukemia (ung thư bạch cầu) APAF1 Apoptoic protease activating factor (yếu tố hoạt hóa protease) CHAP Cyclic hydroxamic-containing peptid (các dẫn xuất của acid tetrapeptid hydroxamic vòng) CD Receptor gây chết nội tại CBHA m-carboxycinnamic acid bis-hydroxamid DMF Dimethyl formamid DMSO Dimethyl sulfoxid DMSO-d6 Dimethyl sulfoxid đã được deuteri hóa FBS Fetal bovine serum (huyết thanh bào thai bò) HDAC Enzym histon deacetylase HDACi Histon deacetylase inhibitor (Chất ức chế enzyme histon deacetylase) HAT Enzym histon acetyltransferase IC50 Nồng độ ức chế 50% sự phát triển của tế bào IHCM1 Intercellular adhesion molecule 1(phân tử kết dính gian bào) IR Phương pháp phổ hồng ngoại MeOH Methanol MHC Major histocompality complex (phức hợp tương thích mô chính) MS Phương pháp phổ khối MTT 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyltetrazolium bromid NMR Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân PLRF The Promyelocytic leukemia zinc finger (bệnh lơ-xê-mi cấp tiền tủy bào) RA Retinoic acid RAR Retinoic acid receptor alpha (receptor của acid retinoic) ROS Reactive oxygen species (gốc oxy tự do hoạt động) SAHA Acid suberoylanilid hydroxamic TLC Phương pháp sắc ký lớp mỏng TSA Trichostatin VEGF Vascular endothelial growth factor (yếu tố gây phát triển màng trong mao mạch) DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 3.1 Giá trị Rf và nhiệt độ nóng chảy của các acid hydxamic 28 3.2 Số liệu phân tích phổ khối của các acid hydroxamic 29 3.3 Số liệu phân tích phổ IR của các acid hydroxamic 30 3.4 Số liệu phân tích phổ 1H-NMR của các acid hydroxamic 31 3.5 Số liệu phân tích phổ 13C-NMR của các acid hydroxamic 32 3.6 Kết quả thử hoạt tính sinh học 34 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình Tên hình Trang 1.1 Cấu trúc histon trong nucleosome 2 1.2 Vai trò cân bằng của HDAC và HAT với sự phiên mã 3 1.3 Cấu tạo trung tâm hoạt động của HDAC 5 1.4 Vai trò của sinh học của HDAC trong sinh lý tế bào ung thư 6 1.5 Công thức cấu tạo của Trichostatin (TSA) 7 1.6 Công thức cấu tạo của suberoylanilid hydroxamic acid (SAHA) 7 1.7 Công thức cấu tạo của acid valproic 8 1.8 Công thức cấu tạo của depsipeptid FK228 9 1.9 Công thức cấu tạo của MS275 9 1.10 Cấu trúc chung của một số dãy chất nghiên cứu đã công bố 13 1.11 Liên quan cấu trúc - tác dụng của các chất ức chế HDAC dẫn chất 14 acid hydroxamic 1.12 Liên quan cấu trúc - tác dụng của các chất ức chế HDAC dẫn chất 16 acid hydroxamic 3.1 Kết quả docking và dự đoán năng lượng liên kết của chất 5d với 22 HDAC 8 3.2 Công thức tổng quát N1-hydroxy-N8-(5-phenyl-1,3,4-thiadiazol-2- 38 yl)octandiamid và dẫn chất 3.3 Công thức tổng quát chất dãy chất acid hydroxamic mang khung benzothiazol 38 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ Tên sơ đồ Trang 3.1 Quy trình tổng hợp chung 23 3.2 Quy trình tổng hợp hợp chất trung gian 1a-d 24 3.3 Quy trình tổng hợp các dẫn chất acid hydroxamic 2a-d 26 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Từ thời kỳ đầu thế kỷ XX trở về trước, việc nghiên cứu, phát triển thuốc mới hầu hết dựa trên kinh nghiệm. Gần đây những thành tựu trong lĩnh vực di truyền học phân tử đã mở ra triển vọng cho việc tìm kiếm, phát hiện mục tiêu phân tử thuốc. Nghiên cứu chi tiết các bản đồ gen cho phép xác định được nhiều enzym, protein, thụ thể khác nhau có khả năng sử dụng như các mục tiêu phân tử cho phát triển thuốc mới trong tương lai. Một trong những ví dụ điển hình là việc tìm ra vai trò của enzym histon deacetylase trong sinh lý bệnh ung thư. Quá trình phiên mã hoặc biểu hiện bất thường do những gen mã hóa histon deacetylase hay những phần gắn chúng bị đột biến là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến quá trình tấn công và phát triển của ung thư. Các chất ức chế histon deacetylase có thể phục hồi lại sự biểu hiện gen, ức chế sự phát triển và sống sót của tế bào ung thư. Một loạt các chất ức chế histon deacetylase đã được nghiên cứu phát triển. Trong đó acid suberoylanilid hydroxamic (SAHA) là một ví dụ điển hình. Với tên thương mại là Vorinostat (Zolinza®) loại thuốc này đã được Cục quản lý dược phẩm và thực phẩm Hoa Kỳ (FDA) cấp phép trong điều trị u lympho tế bào T dưới da. Nhóm nghiên cứu tại bộ môn Hóa Dược cũng đã tham gia nghiên cứu thiết kế và công bố nhiều dãy chất với định hướng ức chế histon deacetylase và cho những kết quả bước đầu khả quan. Tiếp tục hướng đi đó, chúng tôi đã thực hiện đề tài “Tổng hợp một số acid hydroxamic mang khung 3-oxim isatin hướng ức chế histon deacetylase” với 2 mục tiêu sau đây: * Tổng hợp N-hydroxy-7-(3-(hydroxyimino)-2-oxoindolin-1-yl) heptanamid và một số dẫn chất. * Bước đầu thử tác dụng ức chế HDAC và đánh giá độc tính trên tế bào ung thư đại tràng SW620 của các dẫn chất tổng hợp được. 2 Chương 1 TỔNG QUAN 1.1. ENZYM HISTON DEACETYLASE 1.1.1. ĐỊNH NGHĨA VÀ VAI TRÒ CỦA HISTON DEACETYLASE TRONG CƠ THỂ Mỗi loài sinh vật eukaryote đều có bộ nhiễm sắc thể đặc trưng về số lượng, hình thái và cấu trúc. Đơn vị cấu trúc cơ bản của nhiễm sắc thể là các nucleosom. Một nucleosom điển hình được hình thành do một chuỗi ADN khoảng 146 cặp nucleotid quấn quanh một lõi protein gồm 8 phân tử histon (2 H2A, 2 H2B, 2 H3 và 2 H4) [14] (xem hình 1.1). Hình 1.1: Cấu trúc của histon trong nucleosom Phân tử histon là một protein tích điện dương nên tương tác mạnh với phần phosphat mang điện âm trên phân tử ADN tạo nên cấu trúc nucleosom và các cấu trúc bậc cao hơn của nhiễm sắc thể, quy định quá trình biểu thị gen. Việc tích điện dương của histon mạnh hay yếu chịu ảnh hưởng của quá trình acetyl hóa đầu amin ở phần đuôi của histon. Dưới tác dụng của enzym histon deacetylase (HDAC), gốc acetyl được tách khỏi ε-N-acetyl lysine amino acid ở phần đuôi protein histon và chuyển tới coenzym A, làm tăng 3 điện tích dương trên histon, ức chế phiên mã. Trong khi đó enzym histon acetyltranferase (HAT) có tác dụng ngược lại [14] (xem hình 1.2). Hình 1.2: Vai trò của cân bằng động giữa HDAC và HAT đối với sự phiên mã 1.1.2. PHÂN LOẠI HDAC Hiện nay người ta đã biết 18 HDAC khác nhau, được chia làm 4 nhóm dựa trên chức năng và sự tương đồng với HDAC nấm men [13]. * Nhóm I: HDAC1, HDAC2, HDAC3, HDAC8. Các enzym này chỉ có trong nhân tế bào. * Nhóm IIa: HDAC4, HDAC5, HDAC7, HDAC9. Nhóm IIb: HDAC6, HDAC10. Các enzym này có khả năng di chuyển giữa bào tương và nhân, trừ HDAC6 chỉ có ở tế bào chất. * Nhóm III: các protein điều hòa chuỗi thông tin 2 (sir2 hay sirtuins) [14] - Chất đồng đẳng của Sir2 trong Saccharomyces cerevisiae. - Sirtuins trong động vật có vú (sirt1, sirt2, sirt3, sirt4, sirt5, sirt6, sirt7) * Nhóm IV: HDAC 11, có ở trong nhân của nhiều tế bào, tuy nhiên phức hợp HDAC11 với HDAC6 lại nằm trong bào tương, chủ yếu có ở tim, cơ trơn, thận, não. 4 Nhóm I, II và IV được coi như những HDAC “cổ điển”. Các HDAC này và các sirtuins có cơ chế xúc tác khác nhau. Các HDAC “cổ điển” là các enzym phụ thuộc Zn2+, chúng có chứa một túi xúc tác với một ion Zn2+ ở đáy túi và có thể bị ức chế bởi các hợp chất tạo chelat với Zn2+ như các acid hydroxamic, thiol... Những hợp chất này không có tác dụng chống sirtuins vì sirtuins có cơ chế hoạt động phụ thuộc NAD+ như một cofactor thiết yếu [7]. Thuật ngữ “các chất ức chế HDAC” thường được sử dụng cho những chất có mục tiêu phân tử là các HDAC “cổ điển”. 1.1.3. CẤU TẠO CỦA HDAC Cho tới nay, bằng phương pháp kết tinh tạo tinh thể và chụp tia X người ta xác định được cấu trúc 3D của hầu hết các HDAC và các trung tâm xúc tác phản ứng deacetyl của chúng [25]. Theo đó, cấu trúc HDAC gồm các phần cơ bản sau: 2+ - Ion Zn là coenzym của HDAC nằm ở trung tâm xúc tác. Đây là thành phần tham gia liên kết mạnh nhất với phần đuôi histon bằng liên kết phối trí. Thông thường các chất ức chế HDAC liên kết càng mạnh với Zn2+ thì tác dụng ức chế HDAC và độc tính tế bào càng mạnh. - Kênh enzym là nơi chứa đựng các cơ chất và tham gia liên kết Van der Walls với cơ chất. Kênh này có cấu trúc dạng túi. Nó được cấu tạo bởi các acid amin thân dầu đặc biệt là các acid amin có nhân thơm như: Phe, Tyr, Pro, His. Nó có cấu trúc khá linh động có thể thay đổi kích thước để phù hợp với cơ chất và tham gia phản ứng deacetyl. - Ngoài ra ở HDAC8 người ta còn tìm thấy có bốn ion K+ trong đó mỗi tiểu phân gồm 2 ion. Các ion này đều tham gia 6 liên kết phối trí. Ion thứ nhất cách ion Zn2+ khoảng 0,7nm và liên kết với 6 acid amin. Ion thứ 2 nằm xa hơn liên kết với 4 acid amin và 2 phân tử nước (xem hình 1.3). 5 Hình1.3: Cấu tạo trung tâm hoạt động của HDAC8 1.1.4. HDAC VÀ UNG THƯ Những nghiên cứu trên phạm vi rộng đã chỉ ra rằng sự ức chế phiên mã không thích hợp của HDAC là cơ chế phổ biến tạo ra các protein gây ung thư [19, 22]. Cụ thể, mối tương quan giữa hoạt động của HDAC và sự tạo thành khối u thể hiện rõ nhất trong bệnh ung thư bạch cầu tiền tủy bào cấp tính (APL). Sự biến đổi trong cấu trúc chất nhiễm sắc có thể tác động lên quá trình biệt hóa các tế bào bình thường, kết quả dẫn tới sự hình thành khối u. Ngoài ra trong các tế bào ung thư người ta còn thấy sự hoạt động quá mức của HDAC như ung thư cổ tử cung (HDAC2) [16], ung thư dạ dày (HDAC1, 2) [10, 23,24]]; ung thư phổi (HDAC1, 3) [30, 34], ung thư đại tràng (HDAC1, 3, 6) [10, 30]. Các nghiên cứu có ý nghĩa thống kê đã chỉ ra rằng các HDAC liên quan đến nhiều giai đoạn điều hòa cơ bản của quá trình sinh học trong tế bào ung thư như chu trình tế bào, sự biệt hóa, sự chết tế bào theo chương trình, kể cả sự di chuyển, sự xâm lấn và sự tạo mạch [9, 12, 19, 22]. Vai trò của các HDAC trong quá trình sinh học của tế bào ung thư được tóm tắt như hình 1.4. 6 Hình 1.4: Vai trò sinh học của các HDAC trong sinh lý tế bào ung thư 1.2. CÁC CHẤT ỨC CHẾ HDAC 1.2.1. PHÂN LOẠI CÁC CHẤT ỨC CHẾ HDAC Từ những phát hiện đầu tiên về tác dụng ức chế HDAC của natri butyrat [9] đã có những đề tài rất đáng lưu ý trong việc nghiên cứu tìm kiếm các chất ức chế HDAC có tác dụng kháng tế bào ung thư. Ngày nay có khoảng 15 chất ức chế HDAC đang được thử nghiệm trên lâm sàng để điều trị ung thư và được chia làm 4 nhóm dựa theo cấu trúc – tác dụng [12]. - Các hydroxamat: TSA, SAHA, CBHA. - Các peptid vòng: depsipeptid, CHAPs. - Các acid béo mạch ngắn: butyrat, phenylbutyrat, valproic acid. - Các benzamid: N-acetyldinalin, MS-275. Mỗi nhóm nêu trên đều có những hạn chế nhất định như: - Các hydroxamat bị chuyển hóa nhanh và ức chế không chọn lọc lên các loại enzym HDAC. - Các benzamid và acid béo có hiệu lực kém. - Các peptid vòng khó tổng hợp vì cấu trúc phức tạp. 7 Sau đây chúng tôi xin đề cập cụ thể hơn về các dẫn chất này: 1.2.1.1. Các hydroxamat Trichostatin A (TSA) là dẫn chất hydroxamat tự nhiên đầu tiên được phát hiện có tác dụng ức chế HDAC. Do việc sản xuất TSA rất tốn kém và hiệu suất thấp (phải trải qua 20 giai đoạn với hiệu suất chỉ là 2) nên ngày nay TSA chỉ được dùng chủ yếu làm chất đối chiếu trong việc tìm kiếm các HDACi mới [21] (xem hình 1.5). Hình 1.5: Công thức cấu tạo của trichostatin (TSA) Acid suberoylanilid hydroxamic (SAHA) có cấu trúc tương tự TSA và là chất ức chế HDAC nhóm I và II ở nồng độ nanomol. Cả SAHA và TSA đều không ức chế HDAC nhóm III [20] (xem hình 1.6). Hình 1.6: Công thức cấu tạo của acid suberoylanilid hydroxamic (SAHA) M-carboxycinnamic acid bishydroxamid (CBHA) là chất ức chế HDAC mạnh khác. Nó là cơ sở cấu trúc của nhiều dẫn chất khác bao gồm LAQ824 và một dẫn chất sulfonamid PXD-101, cả hai chất này đều ức chế HDAC nhóm I và II ở nồng độ nanomol [19, 21, 27]. Các HDACi có chứa nhóm hydroxamat đã được xác nhận là chúng tương tác với vị trí xúc tác của HDAC, ngăn không cho cơ chất tiếp xúc với 8 ion Zn2+ tại vị trí của nó. Nhược điểm của các hydroxamat là bị chuyển hóa nhanh, ức chế không chọn lọc trên các HDAC [28]. 1.2.1.2. Các acid béo mạch ngắn Nhóm các acid béo mạch ngắn như phenylbutyrat cùng các dẫn chất và các acid valproic (xem hình 1.7) có tác dụng ức chế HDAC tương đối yếu, ở khoảng nồng độ micromol. Gần đây, một hợp chất có cấu trúc ghép giữa phenylbutyrat và TSA (BL1521) đã được ghi nhận là có tác dụng ức chế ở nồng độ micromol thấp [30]. Hình 1.7: Công thức cấu tạo của acid valproic 1.2.1.3. Các peptid vòng Nhóm các peptid vòng là nhóm có cấu trúc phức tạp nhất trong số các HDACi, bao gồm: depsipeptid tự nhiên (FK228), apicidin và các phần tử khác thuộc nhóm các CHAPs (các dẫn xuất của acid tetrapeptid hydroxamic vòng). Trong khi hầu hết các hợp chất này là sản phẩm của vi khuẩn hoặc nấm, thì apicidin và depsipeptide là sản phẩm kết hợp giữa acid hydroxamic và peptid vòng. Tất cả các chất này đều có tác dụng ức chế HDAC mạnh ở mức nồng độ nanomol [9] (xem hình 1.8). 9 Hình 1.8. Công thức cấu tạo của depsipeptid FK228 Các tetrepeptid vòng có chứa các nhóm chức năng trifluoroethyl và pentafluoroethyl ceton, liên kết với kẽm đã được tổng hợp và là những chất ức chế HDAC mạnh [11]. 1.2.1.4. Các benzamid Nhóm HDACi thứ tư bao gồm các tác nhân trong cấu trúc có chứa nhóm chức benzamid. Nhóm này ức chế các HDAC bằng cách xâm nhập vào vị trí xúc tác và liên kết với ion kẽm hoạt động. Các chất thuộc nhóm này gồm: MS-275 (có khả năng ức chế HDAC ở mức nồng độ micromol) (xem hình 1.9) và CI-994 (N-acetyldinalin) có tác dụng ức chế HDAC theo cơ chế chưa được xác định, giá trị IC50 từ 2 đến 10 micromol. Người ta chưa nhận thấy tác dụng bất lợi nào của chất này [17]. Hình 1.9: Công thức cấu tạo của MS-275 10 1.2.2. CƠ CHẾ TÁC DỤNG CỦA CHẤT ỨC CHẾ HDAC (HDACi) Tác dụng chống ung thư của các HDACi bắt nguồn từ khả năng tác động lên nhiều giai đoạn chu trình tế bào đã bị biến đổi ở các tế bào ung thư. Hơn thế nữa các HDACi tác dụng chọn lọc trên tế bào ác tính có thể do HDACi làm tăng sinh yếu tố ROS (reactive oxygen species) – gốc tự do oxy hóa [12, 13]. Các HDACi tác động tới tế bào ung thư theo ba cơ chế chủ yếu dưới đây [12, 13, 18]: - HDACi ức chế chu trình tế bào, hoạt hóa các chương trình biệt hóa. - HDACi thúc đẩy sự chết tế bào theo chương trình (sau khi phát hiện được các sai lệch về gen trong khi kiểm tra giai đoạn G2, tế bào ung thư được đưa vào chu trình gây chết tế bào aptosis). - HDACi ức chế sự tạo mạch. 1.2.2.1. Các chất HDACi gây ra sự biệt hóa Khi là tác nhân riêng lẻ, các HDACi có thể ức chế chu trình tế bào khiến cho nhiều loại tế bào ung thư bạch cầu và u rắn khác nhau phải thể hiện đặc tính biệt hóa và ngừng tăng sinh. Phân tích các số liệu về chu trình tế bào của các tế bào ung thư đã được điều trị với HDACi cho thấy các tế bào thường dừng ở pha G1 nhưng đôi khi tích tụ đến pha G2 của chu trình. Sự biệt hóa của tế bào tủy phụ thuộc vào sự hoạt hóa phiên mã của RARα và protein gây ung thư PLZF-RARα làm ngắt quãng chương trình biệt hóa bình thường. HDACi có thể kết hợp với RA để tạo ra sự biệt hóa tế bào APL kháng hóa trị liệu PLZF-RARα cả in vivo và in vitro [16]. Tuy nhiên HDACi cũng có thể gây ra sự biệt hóa ở rất nhiều loại tế bào khác, và các hiện tượng phân tử có liên quan tới sự biệt hóa của các loại tế bào khác đó vẫn chưa được sáng tỏ [9].