Lộ diện ra tử huyệt của tế bào ung thư

[trungthuc]

Giới khoa học đã xác định được "gót chân Achilles" của tế bào ung thư ác tính, mở ra hi vọng nghiên cứu chế tạo ra một loại thuốc mới, nhắm mục tiêu chính xác vào khả năng di căn mà không cần đầu độc các mô còn khỏe mạnh.

Các khoa học gia tại Trung tâm Quy luật Hệ gene (CRG) ở Barcelona, Tây Ban Nha, vừa cho công bố một khám phá mang tính bước ngoặt, tiết lộ ra cơ chế phòng thủ chưa từng được biết đến, giúp cho các tế bào ung thư sống sót và di căn.

Cơ chế phòng thủ của tế bào ung thư

Khám phá cốt lõi nằm ở cách thức mà tế bào ung thư phản ứng với "sức ép cơ học" (physical squeezing). Các chuyên gia nghiên cứu phát hiện ra rằng, khi bị đè nén mạnh, mô phỏng theo điều kiện chúng phải len lỏi qua các mô khối u dày đặc hoặc chui vào mạch máu, tế bào ung thư sẽ được tăng cường cấp phát thêm năng lượng (ATP) một cách nhanh chóng.

(Minh họa)

Theo cuộc nghiên cứu, khi chịu sức ép vật lý (như khi di chuyển qua các mô dày đặc), ty thể sẽ ngay lập tức cho "tăng cường năng lượng (ATP)" cho hạt nhân, giúp cho tế bào sửa chữa DNA và sống sót qua điều kiện khắc nghiệt.
Cụ thể hơn, trong các cuộc thí nghiệm, khi nén tế bào HeLa xuống còn khoảng 3µm, ty thể nhanh chóng di chuyển gần nhân tế bào, "cấp phát" thêm nguồn năng lượng tế bào (ATP) ngay lập tức. Cấu trúc này được gọi là "NAMs" (nucleus-associated mitochondria - ty thể liên kết hạt nhân). Hiện tượng này xuất hiện trong khoảng 84% tế bào bị nén, nhưng gần như không thấy ở tế bào "tự do" không chịu áp lực.

Tiến sĩ Sara Sdelci, đồng tác giả cuộc nghiên cứu, đưa ra nhận định về điều này đã buộc giới khoa học phải suy nghĩ lại về vai trò của ty thể. Chúng không chỉ là những thỏi pin tĩnh, mà giống như những lực lượng phản ứng nhanh linh hoạt được triệu tập trong các tình huống khẩn cấp.

Cơ chế giúp cho tế bào ung thư di căn

Tại sao sự tăng cường về mặt năng lượng này lại rất quan trọng? Theo cuộc nghiên cứu, sức ép vật lý gây ra tổn thương ở DNA nghiêm trọng, làm đứt gãy và rối loạn bộ gene. Tế bào cần một số lượng ATP khổng lồ để huy động các đội sửa chữa, nới lỏng DNA và tiếp cận các điểm bị hỏng.

Với số lượng ATP được bổ sung từ NAMs, các tế bào ung thư bị chèn ép có thể sửa chữa DNA trong vòng vài giờ và tiếp tục quá trình phân chia. Ngược lại, những tế bào không nhận được năng lượng tăng cường này sẽ ngừng hoạt động. Khả năng cho phục hồi này chính là chìa khóa giúp cho tế bào ung thư vượt qua các thách thức cơ học của môi trường cơ thể, một bước thiết yếu trong quá trình di căn (lan rộng).

Bằng chứng trong lâm sàng cũng ủng hộ giả thuyết này khi tiến hành kiểm tra mẫu sinh thiết khối u ở vú, các chuyên gia nghiên cứu đã nhận thấy số lượng NAMs ở mặt trước của khối u xâm lấn cao gấp ba lần so với vùng lõi của khối u.

Cắt đứt mạch cung cấp năng lượng

Các chuyên gia còn xác định được "giàn giáo" tế bào giúp ty thể di chuyển và cố định quanh hạt nhân. Cấu trúc này bao gồm các sợi Actin (một loại protein quen thuộc giúp cơ bắp co giãn) và Lưới nội chất.

Phát hiện này mở ra một hướng điều trị hoàn toàn mới. Khi giới khoa học sử dụng thuốc latrunculin A để cho phá vỡ các sợi Actin, sự hình thành NAMs đã bị sụp đổ và nguồn năng lượng ATP tăng vọt cũng bị cắt đứt. Điều này cho thấy có thể sử dụng các loại thuốc nhắm mục tiêu vào "giàn giáo" này để ngăn chặn sự tăng cường năng lượng của tế bào ung thư.

Đồng tác giả nghiên cứu, tiến sĩ Verena Ruprecht kết luận rằng, phản ứng đối với sức ép cơ học là một điểm yếu chưa được khai thác của tế bào ung thư. Phát hiện này có thể mở ra các con đường trị liệu mới mà không gây hại rộng rãi cho ty thể và các mô khỏe mạnh. Việc nhắm mục tiêu vào cơ chế NAMs có thể là chiến lược hiệu quả để làm cho tế bào ung thư ít xâm lấn hơn và ngăn chặn chúng di căn.

Сác khoa học gia của Viện Y Walter và Eliza ở Úc cũng đã phát hiện thấy rằng, có thể phong tỏa hoạt tính của protein chịu trách nhiệm về sự tiến triển của bệnh ung thư, kể cả bệnh bạch cầu và u lymphô. Chúng ta đều biết, protein MYC hiện diện đậm đặc ở trong 70% tất cả các tế bào ung thư.

Nhưng mới đây họ đã xác định được rằng, các tế bào ung thư luôn trông chờ vào protein MCL-1. Đây là loại protein tối cần thiết đối với tế bào ung thư. Nếu chặn đứng được nó thì ung thư sẽ bị tiêu diệt. Hiện nay, các chuyên gia đã tiến hành nghiên cứu bệnh ung thư hạch và tạo tác động đến protein cho phép tiêu diệt các tế bào ung thư trong vòng từ 24 đến 72 giờ.

(Minh họa)

Hi vọng rằng, vài năm tới đây họ sẽ cho thử nghiệm được các mô hình tiền lâm sàng để chuyển sang đem áp dụng trên người. Mặc dù phương pháp này với các loại thuốc chữa ung thư có hiệu quả cao, nhưng họ vẫn nghi ngại khả năng sẽ xảy ra các phản ứng phụ. Trên thực tế, so với các tế bào khỏe mạnh thì các tế bào ung thư rất nhaỵ cảm đối với việc khử hoạt protein MCL- 1.