Ung thư: Ngay cả các mô khỏe mạnh cũng bị 'đột biến'
Ung thư phát triển do đột biến trong DNA của chúng ta. Tuy nhiên, cho đến nay, người ta vẫn biết rất ít về cách thức các đột biến hình thành trong các mô khỏe mạnh theo thời gian. Một nghiên cứu mới cung cấp thông tin chi tiết mới.
Khi con người già đi, các đột biến trong DNA của họ từ từ hình thành. Đột biến trong mô khỏe mạnh được gọi là đột biến xôma.
Bởi vì ung thư là kết quả của sự tích tụ các đột biến di truyền, việc hiểu cách những đột biến này cộng lại theo thời gian là rất quan trọng để hiểu cách căn bệnh bắt đầu hành trình của nó.
Việc dự trữ đột biến gia tăng, chậm chạp này có lẽ cũng là một phần quan trọng của quá trình lão hóa.
Cho đến gần đây, vẫn còn nhiều thách thức để lập biểu đồ chính xác cách các đột biến soma hoạt động theo thời gian; điều này chủ yếu là do các thách thức kỹ thuật.
Một bài báo mới, được xuất bản vào đầu tuần này trên tạp chí Khoa học, có cái nhìn sâu sắc đầu tiên về cách các tế bào đột biến và cạnh tranh với nhau trong các mô khỏe mạnh trong suốt thời gian tồn tại.
Lập biểu đồ đột biến ở các tế bào khỏe mạnh
Các nhà nghiên cứu, từ Viện Wellcome Sanger và Đơn vị Ung thư MRC tại Đại học Cambridge, cả hai đều ở Vương quốc Anh, đã lấy mẫu mô khỏe mạnh từ thực quản của chín người trong độ tuổi 20–75. Không ai trong số những người này có tiền sử ung thư thực quản hoặc các vấn đề y tế khác với bộ phận đó của cơ thể họ.
Tiếp theo, họ tiến hành giải trình tự toàn bộ bộ gen để lập bản đồ sự hiện diện của các tế bào đột biến trong các mẫu khỏe mạnh này.
Họ phát hiện ra rằng, thật ngạc nhiên, những người ở độ tuổi 20 có hàng trăm đột biến trong mỗi tế bào. Ở những người tham gia lớn tuổi, con số này tăng lên hơn 2.000 trên mỗi tế bào. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng chỉ những thay đổi trong các gen cụ thể mới có tác động đáng kể.
Các đột biến ở một số gen đã mang lại cho các tế bào lợi thế cạnh tranh, có nghĩa là khi chúng phân chia và chinh phục, chúng vượt trội hơn các tế bào không có đột biến và tạo ra các mảng mô lớn; điều này đã tạo ra một sự chắp vá của các tế bào đột biến.
Đến tuổi trung niên, hơn một nửa số tế bào trong thực quản khỏe mạnh có thể mang đột biến gen ung thư.
Tác giả chính, Giáo sư Phil Jones, cho biết, “Dưới kính hiển vi, mô thực quản trông hoàn toàn bình thường - nó đến từ những người khỏe mạnh không có dấu hiệu ung thư. Sau khi nghiên cứu về di truyền học, chúng tôi đã bị sốc khi thấy thực quản khỏe mạnh bị thủng do đột biến. Chúng tôi phát hiện ra rằng vào thời điểm một cá nhân đến tuổi trung niên, họ có thể có nhiều tế bào đột biến hơn bình thường ”.
Tìm hiểu các gen liên quan đến ung thư
Các nhà khoa học đặc biệt quan tâm đến một gen đột biến được gọi là TP53. Gen này có trong hầu hết các bệnh ung thư thực quản. Họ phát hiện ra rằng nó đã bị đột biến trong 5-10% tế bào bình thường. Các tác giả tin rằng ung thư có thể phát triển từ tập hợp con của các tế bào này.
Một gen khác được quan tâm là gen NOTCH1, gen cần thiết trong quá trình phân chia tế bào. Đến tuổi trung niên, gần một nửa số tế bào có đột biến gen này.
Trên thực tế, đột biến NOTCH1 phổ biến hơn ở mô khỏe mạnh hơn là trong ung thư thực quản. Điều này đặt ra những câu hỏi mới về vai trò của gen trong bệnh ung thư; trái với quan điểm phổ biến, đột biến NOTCH1 có thể bảo vệ chống lại bệnh ung thư.
“Trong nhiều năm, chúng tôi đã giải trình tự các bộ gen ung thư và tìm kiếm các gen thường bị đột biến trên các bệnh nhân. Chúng tôi giả định rằng các đột biến phổ biến là nguyên nhân dẫn đến ung thư, ”tác giả đầu tiên của chung, Tiến sĩ Jo Fowler giải thích.
“Tuy nhiên,” Tiến sĩ Fowler tiếp tục, “Bây giờ chúng tôi đã xem xét các mô bình thường, chúng tôi rất ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng một gen thường liên quan đến ung thư thực quản, NOTCH1, bị đột biến ở các tế bào bình thường nhiều hơn các tế bào ung thư.”
Điều này có thể thay đổi cách các nhà nghiên cứu tiếp cận nghiên cứu về sự hình thành khối u, tức là sự hình thành hoặc sản sinh ra khối u hoặc sự phát triển.
“Những kết quả này cho thấy rằng các nhà khoa học có thể cần phải suy nghĩ lại về vai trò của một số gen ung thư trong việc sắp xếp trình tự các mô bình thường.”
Tiến sĩ Jo Fowler
Nghiên cứu hiện tại cung cấp một cách mới để suy nghĩ về nguồn gốc của bệnh ung thư thực quản. Thực tế là một thực quản “khỏe mạnh” được chứng minh là một mạng lưới dày đặc các tế bào đột biến mang đột biến gen liên quan đến ung thư có thể thúc đẩy các nhà nghiên cứu đi theo hướng mới.
Những phát hiện đã làm sáng tỏ cách thức mà các tế bào của chúng ta phát triển khi chúng ta già đi. Với tư cách là tác giả chính, Tiến sĩ Inigo Martincorena từ Viện Wellcome Sanger cho biết, “Điều đáng chú ý là cho đến nay chúng tôi vẫn chưa biết về mức độ của hiện tượng này”.
Tiến sĩ Martincorena tiếp tục, “Nó cũng đặt ra nhiều câu hỏi về cách những đột biến này có thể góp phần gây ra lão hóa và các bệnh khác, mở ra những con đường thú vị cho các nghiên cứu trong tương lai.”
Tiêu điểm của nghiên cứu ung thư có thể bắt đầu chuyển sang nghiên cứu mô khỏe mạnh; Giáo sư Karen Vousden từ Nghiên cứu Ung thư Vương quốc Anh, người tài trợ một phần cho nghiên cứu, cho biết, “Là những nhà nghiên cứu ung thư, chúng tôi không thể đánh giá thấp tầm quan trọng của việc nghiên cứu mô khỏe mạnh”.
