Khám phá cách mới để diệt tế bào ung thư bằng hóa trị

Liệu pháp hóa trị được dùng để diệt các tế bào ung thư. Tuy nhiên, việc chết theo cách này của các tế bào lại có phần khác biệt so với hiểu biết của con người. Các nhà nghiên cứu từ Viện nghiên cứu Ung thư Hà lan do Thijn Brummelkamp dẫn dắt, đã khám phá ra một cách hoàn toàn mới về nguyên nhân khiến các tế bào ung thư chết, đó là do gene Schlafen11.

“Đó là một phát hiện không ngờ tới. Các bệnh nhân ung thư đã được điều trị bằng hóa trị trong gần một thế kỷ qua nhưng con đường dẫn đến cái chết của tế bào chưa bao giờ được quan sát. Sẽ cần thời gian để tiếp tục nghiên cứu, tìm hiểu câu chuyện này xảy ra ở đâu và khi nào trong cơ thể bệnh nhân nhưng phát hiện này có thể cuối cùng đem lại những gợi ý cho điều trị các bệnh nhân ung thư”.

Công bố của họ được xuât bản trên tạp chí Science.

Có rất nhiều loại điều trị ung thư phá hủy DNA của tế bào. Sau khi quá nhiều hư hại tế bào không thể sửa chữa được, các tế bào có thể bắt đầu chết đi. Các giáo viên sinh học trung học phổ thông vẫn dạy chúng ta là protein p53 đảm trách quá trình này. p53 đảm bảo sửa chữa DNA bị tổn thương nhưng cũng dẫn đến cái chết của tế bào khi tổn thương này trở nên quá nghiêm trọng. điều này ngăn cản sự phân chia tế bào không kiểm soát và hình thành ung thư.

Ngạc nhiên: những câu hỏi chưa được trả lời

Thoạt nghe thì quá trình này dường như là một hệ thống hoàn hảo nhưng thực tế thì câu chuyện còn phức tạp hơn nhiều. “Trong hơn một nửa khối u, p53 không còn chức năng của mình nữa”, Brummelkamp nói. “Nhân vật chính p53 không còn đóng vai trò của mình được nữa. Vậy tại sao các tế bào ung thư không cần đến p53 vẫn chết khi bạn phá hủy DNA với hóa trị hay xạ trị? Tôi ngạc nhiên là hóa ra đó lại là một câu hỏi chưa được trả lời”.

Nhóm nghiên cứu của ông sau đó khám phá ra, khi kết hợp với nhóm của đồng nghiệp Reuven Agami, là có mộ con đường trước đây chưa từng được biết đến, trong đó các tế bào chết đi sau khi bị phá hủy DNA. Trong phòng thí nghiệm, họ đã thử áp dụng liệu pháp hóa trị lên các tế bào mà họ đã biến đổi DNA một cách cẩn thận. Brummelkamp nói, “chúng tôi tìm kiếm một thay đổi di truyền có thể cho phép các tế bào sống sót với hóa trị. Nhóm nghiên cứu cúa chúng tôi có nhiều kinh nghiệm với các gene bị vô hiệu hóa một cách chọn lọc nên chúng tôi có thể áp dụng kỹ thuật này một cách hoàn hảo tại đây”.

Thijn Brummelkamp trong phòng thí nghiệm.

Nhân vật mới trong cái chết của tế bào

Bằng kỹ thuật bật tắt các gene, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy một cách mới dẫn đến cái chết của tế bào do gene Schlafen11 (SLFN11). Nhà nghiên cứu chính Nicolaas Boon nói, “Trong sự kiện phá hủy DNA này, SLFN11 đã chặn đứng các công xưởng protein của tế bào: các ribosome. Đây là nguyên nhân dẫn đến sức ép lớn lên các tế bào này và kết cục là cái chết của chúng. Con đường mới mà chúng tôi phát hiện hoàn toàn bỏ qua p53.”

Trong nghiên cứu về ung thư, người ta không mấy quan tâm đến gene SLFN11. Nó thường hay không hoạt động trong các khối u của bệnh nhân, những người không đáp ứng với liệu pháp hóa trị, Brummelkamp nói. “Chúng ta giờ đã có thể giải thích được mối liên hệ này. Khi các tế bào thiếu SLFN11, chúng không chết theo cách phản hồi với sự phá hủy DNA. Các tế bào này sẽ sống sót và bệnh ung thư vẫn cứ tồn tại”.

Tác động lên điều trị ung thư

“Phát hiện này đã mở ra những câu hỏi khoa học mới, điều thường xảy ra trong nghiên cứu cơ bản”, Brummelkamp nói.

“Chúng tôi đã tìm thấy cái mới trong những tế bào ung thư được nuôi trong phòng thí nghiệm nhưng nhiều câu hỏi quan trọng khác vẫn còn tồn tại: nơi nào và khi nào con đường này xuất hiện trong các bệnh nhân? Nó ảnh hưởng lên hóa trị hay xạ trị như thế nào? Đâu là tác dụng phụ của liệu pháp điều trị ung thư? Nếu hình thức cái chết tế bào đó được chứng minh đóng một vai trò quan trọng ở bệnh nhân thì phát hiện này sẽ có những gợi ý cho điều trị ung thư. Sẽ cần vào những nghiên cứu tiếp theo để giải đáp những câu hỏi này”.

Tắt từng gene một

Con người có hàng ngàn gene, nhiều gene trong số đó có những chức năng mà giờ chúng ta vẫn còn chưa rõ. Để xác định được vai trò của các gene đó, các nhà nghiên cứu ở Brummelkamp đã phát triển một phương pháp sử dụng các tế bào haploid. Chúng chứa một bản sao của mỗi gene, không như các tế bào thông thường trong cơ thể chúng ta chứa hai bản sao. Việc điều khiển hai bản sao có thể là thách thức trong các thực nghiệm về di truyền bởi vì những thay đổi (đột biến) thường xuất hiện chỉ ở một trong hai. Điều này khiến cho khó quan sát ảnh hưởng của các đột biến.

Cùng với các nhà nghiên cứu khác, Brummelkamp đã khám phá ra các quá trình đóng vai trò then chốt trong bệnh tật nhiều năm qua bằng việc sử dụng phương pháp tinh tế này. Ví dụ nhóm nghiên cứu của ông gần đây khám phá ra rằng các tế bao có thể tạo ra lipid theo một cách khác biệt so với hiểu biết trước đây.

Họ đã tìm ra cách các virus đã biết, bao gồm virus Ebola, nhảy vào tế bào người. Họ cũng tìm hiểu sâu sự kháng cự của các tế bào ung thư trước các liệu pháp cụ thể và nhận diện được các protein đóng vai trò công phá hệ miễn dịch, vốn liên quan đến liệu pháp miễn dịch ung thư.

Trong những năm qua, nhóm nghiên cứu của ông đã phát hiện ra hai enzyme vẫn còn lẩn tránh con người trong bốn thập kỷ và hóa ra có vai trò trong chức năng cơ và phát triển não bộ.

Thanh Phương tổng hợp

Nguồn: https://medicalxpress.com/news/2024-05-pathway-cancer-cell-death-chemotherapy.html

https://www.nki.nl/news-events/news/researchers-discover-new-pathway-to-cancer-cell-suicide

—————————————-

  1. https://www.science.org/doi/10.1126/science.adh7950

Tác giả