Ung thư: Các nhà khoa học tiết lộ cách tăng cường xạ trị
Các nhà khoa học gần đây đã xác định được một con đường phân tử liên kết chuyển động của các trung tâm sản xuất năng lượng, hay còn gọi là ty thể, trong tế bào ung thư để kháng lại xạ trị. Họ nói rằng điều này có thể dẫn đến cải thiện các phương pháp điều trị ung thư.
Mặc dù các nghiên cứu trước đây đã tiết lộ rằng con đường - được gọi là Arf6-AMP1-PRKD2 - đóng một vai trò quan trọng trong sự xâm lấn của ung thư, mối quan hệ của nó với việc kháng điều trị vẫn chưa rõ ràng.
Bằng cách nghiên cứu các tế bào ung thư vú tích cực, các nhà khoa học tại Đại học Hokkaido, Nhật Bản đã phát hiện ra rằng Arf6-AMP1-PRKD2 kiểm soát sự di chuyển của các ty thể bên trong tế bào.
Một bài báo gần đây có trong tạp chí Nature Communications mô tả công việc của họ.
Con đường này cho phép ty thể "phân tán" và di chuyển về phía chu vi của tế bào, điều này làm tăng khả năng xâm lấn của ung thư.
Nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng việc ngăn chặn con đường khiến các cấu trúc tạo ra năng lượng tập trung ở trung tâm của các tế bào. Ở đó, các ty thể bắt đầu sản xuất và giải phóng một lượng quá lớn các phân tử giàu oxy không ổn định được gọi là các loại oxy phản ứng (ROS).
Phân tử ROS là con dao hai lưỡi trong bệnh ung thư; đến một mức độ nhất định, chúng thúc đẩy sự xâm lấn của ung thư, nhưng khi số lượng quá mức, chúng sẽ tiêu diệt tế bào ung thư.
ROS, chuyển động của ty thể và tích phân
Một lý do mà xạ trị - sử dụng bức xạ ion hóa - có thể thu nhỏ hoặc loại bỏ khối u là vì nó làm tăng sản xuất ROS bên trong tế bào ung thư.
Tuy nhiên, một số bệnh ung thư trở nên kháng với xạ trị và các phương pháp điều trị khác hoạt động bằng cách tăng ROS trong tế bào ung thư vì tế bào phát triển khả năng chịu đựng với các phân tử.
Nghiên cứu không phải là nghiên cứu đầu tiên nhận thấy rằng ty thể di chuyển xung quanh bên trong tế bào. Được biết, chuyển động này xảy ra trong nhiều trường hợp khác nhau. Ví dụ, khi các tế bào bạch cầu di chuyển đến mục tiêu - chẳng hạn như mầm bệnh hoặc tác nhân có hại tiềm tàng - thì ti thể của chúng sẽ tập hợp ở phần đuôi của chúng.
Mặt khác, ở các tế bào ung thư xâm lấn, các “cơ năng” tập trung ở vành đầu của tế bào.
Một loại protein có tên là Integrarin dường như cũng có liên quan đến sự xâm lấn của ung thư. Protein thường nằm trong màng tế bào và giúp gắn tế bào vào chất nền bao quanh tế bào và giữ các mô lại với nhau.
Nghiên cứu mới đã xem xét sâu hơn về cách ROS, động lực học ty thể trong tế bào và tích phân có thể được kết nối trong bệnh ung thư xâm lấn.
Chứng minh mối liên hệ trong ung thư xâm lấn
Các nhà điều tra đã thực hiện một loạt các thí nghiệm trên các tế bào ung thư vú xâm lấn. Họ đã theo dõi quá trình sản xuất ROS và sự di chuyển của các ti thể trong tế bào bằng cách gắn các phân tử khác nhau với các điểm đánh dấu huỳnh quang.
Sau đó, họ chặn một số phân tử có liên quan đến sự xâm lấn của ung thư và quan sát những gì đã xảy ra với những cơ chế này. Đây là cách họ xác định đường dẫn Arf6-AMP1-PRKD2.
Các kết quả cho thấy rằng con đường này đã giúp tái chế Integrarin trong tế bào ung thư, khiến nó hình thành một "phức hợp kết dính" trong màng tế bào. Cuối cùng, điều này đã kích hoạt sự di chuyển của các ti thể đến rìa của tế bào.
Tuy nhiên, việc ngăn chặn con đường này đã làm cho các ty thể tụ họp lại ở giữa tế bào ung thư thay vì ở rìa và giảm khả năng xâm lấn.
Sau đó, nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng chính sự tụ họp ở trung tâm này đã khiến ty thể sản sinh ra quá nhiều phân tử ROS, làm chết các tế bào.
Theo các tác giả, “Những phát hiện này chỉ ra mối liên hệ phân tử mới giữa chuyển động của tế bào và động lực của ty thể, điều này dường như rất quan trọng đối với cả hoạt động xâm lấn và khả năng chịu đựng ROS của các bệnh ung thư xâm lấn cao”.
Họ kết luận:
“Phát hiện của chúng tôi cũng có thể dẫn đến các chiến lược mới để cải thiện hiệu quả của các liệu pháp điều trị ung thư qua trung gian ROS, chẳng hạn như [xạ trị].”
