Chỉ xóa một gen có thể 'ngăn ngừa hoàn toàn' ung thư tuyến tụy
Sử dụng mô hình chuột bị ung thư tuyến tụy, các nhà nghiên cứu đã phóng to một gen duy nhất ngăn chặn ung thư tuyến tụy phát triển khi các nhà khoa học loại bỏ nó.
Ung thư tuyến tụy là một dạng ung thư mạnh, có xu hướng được chẩn đoán khá muộn và thường kháng trị.
Theo Viện Ung thư Quốc gia (NCI), ung thư tuyến tụy là nguyên nhân gây tử vong do ung thư đứng hàng thứ tư ở Hoa Kỳ. Một số ước tính dự đoán rằng vào năm 2020, ung thư tuyến tụy sẽ trở thành nguyên nhân thứ hai gây tử vong.
NCI ước tính rằng trong năm 2019 sẽ có 56.770 trường hợp ung thư tuyến tụy mới và 45.750 trường hợp tử vong do bệnh này.
Một trong những nguyên nhân chính gây ra ung thư tuyến tụy là cái gọi là gen sinh ung thư KRAS. Nhưng nghiên cứu mới đã xác định một gen khác có tác động rất quan trọng đối với sự phát triển của bệnh ung thư này.
Tiến sĩ Diane Simeone, giám đốc Trung tâm Ung thư tuyến tụy thuộc Trung tâm Ung thư Langone Health’s Perlmutter của Đại học New York, là tác giả tương ứng của nghiên cứu mới này.
Tiến sĩ Simeone và các đồng nghiệp của bà đã thực hiện một nghiên cứu trên chuột và các mẫu bệnh nhân ở người để xem xét vai trò của một gen được gọi là “bổ sung mất điều hòa telangiectasia nhóm D” (ATDC) trong sự hình thành khối u tuyến tụy.
Các nhà nghiên cứu sẽ công bố những phát hiện của họ trên tạp chí Gen & Sự phát triển.
Nghiên cứu cách các tế bào bình thường biến thành ung thư
Nghiên cứu mới bắt đầu từ lý thuyết cho rằng các khối u phát sinh do các tế bào trưởng thành trở lại giai đoạn sớm hơn, "nguyên thủy" hơn tương tự như các tế bào phát triển của bào thai tăng trưởng cao.
Các tế bào trưởng thành trở lại giai đoạn này để sửa chữa chấn thương và viêm nhiễm và cung cấp cho cơ thể các tế bào mới có thể thay thế những tế bào đã mất đi. Ở một cơ thể khỏe mạnh, quá trình này nhanh chóng bắt đầu và dừng lại sau khi hoàn thành việc sửa chữa các tổn thương.
Tuy nhiên, kết hợp với các khiếm khuyết di truyền khác, theo lý thuyết, những gì cơ thể chúng ta dự định như một quá trình chữa bệnh không dừng lại, mà thay vào đó, nó trở nên tồi tệ và gây ra ung thư.
Trong nghiên cứu hiện tại, Tiến sĩ Simeone và nhóm nghiên cứu tập trung vào một loại tế bào tuyến tụy được gọi là tế bào acinar. Các tế bào này tiết ra các enzym tiêu hóa cũng có thể gây ra tổn thương cho các mô trong ruột non.
Để bù đắp cho tổn thương này, tế bào acinar có thể nhanh chóng quay trở lại giai đoạn giống như tế bào gốc đặc trưng cho sự phát triển cao.
Các nhà nghiên cứu giải thích rằng, các tế bào acinar có thể trở thành ung thư khi chúng có đột biến DNA, bao gồm cả những đột biến đặc trưng cho gen sinh ung thư KRAS.
Cụ thể hơn, khi bị căng thẳng, các tế bào acinar có thể biến đổi thành cái được gọi là “chuyển sản tế bào thành ống” (ADM) - một giai đoạn trung gian dẫn đến các loại tế bào nguyên thủy, tăng trưởng cao.
Những tế bào này có thể tiếp tục biến đổi thành giai đoạn thứ hai được gọi là “tân sinh nội biểu mô tuyến tụy” (PanIN), trong đó các tế bào nhân lên nhiều hơn mức chúng cần.
Các khối u 'một trong những khối u sâu sắc nhất'
Trong nghiên cứu này, Tiến sĩ Simeone và nhóm nghiên cứu lần đầu tiên sử dụng chuột để tạo ra một mô hình viêm tụy - một tình trạng viêm có thể khiến các tế bào acinar biến thành các tế bào ống phát triển cao.
“Tế bào ống dẫn trứng ở người trưởng thành có một số điểm tương đồng với ống dẫn trứng nguyên thủy của phôi thai và có thể giữ được khả năng tạo ra tế bào nội tiết ở người trưởng thành.”
Tiến sĩ Simeone và các đồng nghiệp phát hiện ra rằng biểu hiện gen ATDC tăng lên vài ngày sau khi viêm tụy cấp gây tổn thương mô và nó tăng lên mức cần thiết để tế bào acinar biến đổi thành tế bào ống dẫn.
Hơn nữa, khi gen ATDC có mặt, kết hợp với gen gây ung thư KRAS, tất cả các con chuột nghiên cứu đều phát triển ung thư tuyến tụy tích cực.
Tuy nhiên, khi các nhà nghiên cứu loại bỏ gen ATDC, không có con chuột nào bị ung thư phát triển thành ung thư. Hơn nữa, các tế bào acinar thậm chí không tiến triển đến giai đoạn ADM hoặc PanIN.
Tiến sĩ Simeone bình luận về những phát hiện đáng ngạc nhiên như thế nào, nói rằng, "Chúng tôi nghĩ rằng việc xóa bỏ [gen ATDC] sẽ làm chậm sự phát triển của ung thư chứ không ngăn chặn hoàn toàn nó."
“Chúng tôi phát hiện ra rằng việc xóa gen ATDC trong tế bào tuyến tụy dẫn đến một trong những khối hình thành khối u sâu sắc nhất từng được quan sát thấy ở mô hình chuột nổi tiếng được thiết kế để phát triển ung thư biểu mô tuyến tụy, […] bắt chước một cách trung thực căn bệnh của con người.”
Tiến sĩ Diane Simeone
Các thí nghiệm khác mà các nhà nghiên cứu tiến hành đã tiết lộ thêm chi tiết về cơ chế phản ứng dây chuyền giải thích cách ATDC gây ra ung thư.
Cụ thể, các nhà nghiên cứu cũng xác định được một protein tín hiệu khác và một gen khác, cả hai đều tham gia vào quá trình hình thành khối u này - và điều đó có thể tạo thành các mục tiêu tiềm năng cho các chiến lược điều trị và phòng ngừa mới chống lại ung thư tuyến tụy.
