Cách tạo và tiêu diệt tế bào ung thư di căn
Một nghiên cứu mới đã xác định được cách can thiệp vào tế bào ung thư và ngăn chúng di căn. Chìa khóa nằm ở việc hạn chế khả năng đổ rác của tế bào.
Một trong những khía cạnh thách thức nhất của bệnh ung thư là khả năng di căn của nó.
Tế bào ung thư có thể thoát ra khỏi vị trí hiện tại của chúng, di chuyển khắp cơ thể và bắt đầu nhân lên ở những vị trí mới, xa xôi.
Di căn làm cho khối u khó tìm và điều trị. Vì di căn là lĩnh vực quan trọng của nghiên cứu ung thư, nên các nhà khoa học đã nỗ lực rất nhiều để tìm hiểu cách thức hoạt động của ung thư.
Một nghiên cứu gần đây, được thực hiện bởi Tiến sĩ Michael J. Morgan, tại Trung tâm Ung thư Đại học Colorado ở Aurora, bổ sung thêm chi tiết mới cho một bức tranh vốn đã phức tạp. Các phát hiện được công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia.
Các nhà khoa học đặc biệt quan tâm đến việc xử lý rác di động. Morgan giải thích lý do tại sao lại như vậy, nói rằng, “Các tế bào có khả năng di căn cao rời khỏi ngôi nhà hạnh phúc của chúng và gây ra tất cả những căng thẳng cho chúng. Một cách mà tế bào có thể đối phó với những căng thẳng là thông qua việc xử lý chất thải tế bào hoặc các thành phần tế bào bị hư hỏng và tái chế chúng ”.
Nếu một người can thiệp vào quá trình tái chế này, sự di căn có thể bị chặn lại.
Morgan nói: “Khi chúng ta tắt hoạt động của các cấu trúc tế bào được gọi là lysosome,“ mà tế bào sử dụng để thực hiện việc tái chế này, các tế bào di căn sẽ không thể sống sót sau những căng thẳng này ”.
Điều quan trọng trong quá trình tái chế này là autophagy, một quá trình tự nhiên, trong đó tế bào bị phá vỡ và tái chế các phần bị lỗi của tế bào.
Morgan và Andrew Thorburn - người đã giúp đỡ trong nghiên cứu gần đây - đều được coi là những chuyên gia về chủ đề autophagy. Cũng có sự tham gia của Tiến sĩ Dan Theodorescu, một chuyên gia về di căn.
Quá trình autophagy
Autophagy là điều cần thiết cho sự tồn tại của các tế bào khỏe mạnh và các tế bào ác tính. Theo thuật ngữ cơ bản, autophagy bắt đầu khi "rác" tế bào được bao quanh bởi một cấu trúc hình cầu được gọi là autophagosome.
Cấu trúc màng kép này mang rác qua tế bào chất cho đến khi nó đạt đến một gói các enzym phá hủy được gọi là lysosome. Autophagosome hợp nhất với lysosome và nội dung bên trong bị phá hủy.
Bằng cách mày mò với quy trình này, Morgan và nhóm nghiên cứu đã tìm ra những cách để can thiệp vào khả năng di căn của tế bào ung thư.
Morgan nói: “Điều đáng ngạc nhiên là bản thân quá trình tự thực hiện không phải là quá trình đặc biệt quan trọng đối với tế bào di căn. Nếu bạn ức chế autophagy ở giai đoạn đầu, bạn có thể làm giảm sự phát triển tế bào của cả tế bào di căn và không di căn ”.
“Nhưng nếu bạn ngăn chặn chức năng lysosome của quá trình tự động giai đoạn cuối, nó sẽ tấn công các tế bào di căn này khó hơn rất nhiều và chúng thực sự chết.”
Michael J. Morgan, Ph.D.
Nói cách khác, khi nhóm nghiên cứu chặn autophagy bằng cách tắt tính năng này về mặt di truyền, thì cả tế bào di căn và không di căn đều bị ảnh hưởng. Tuy nhiên, khi họ ức chế autophagy và lysosome bằng thuốc chloroquine, các tế bào không di căn bị chậm lại một chút, nhưng các tế bào di căn bị tiêu diệt hoàn toàn.
Thorburn nói: “Có điều gì đó về lysosome đặc trưng cho các tế bào di căn này.
Tại sao lysosome lại quan trọng như vậy?
Tiếp theo, các nhà khoa học muốn đi sâu và tìm hiểu chính xác lý do tại sao lysosome lại vô cùng quan trọng đối với việc di căn các tế bào ung thư. Để làm được điều này, họ đã phát triển các tế bào kháng chloroquine.
Điều này liên quan đến việc phát triển các tế bào di căn cùng với một lượng nhỏ chloroquine. Hầu hết các tế bào đã chết, nhưng những tế bào sống sót được giữ lại và phát triển trở lại với chloroquine. Khi chúng phân chia nhiều lần, mỗi thế hệ kế tiếp ngày càng trở nên kháng chloroquine.
Tuy nhiên, khi các tế bào dần trở nên kháng thuốc, chúng sẽ mất khả năng di căn.
Như Morgan giải thích, “Cánh cửa xoay chuyển theo cả hai hướng: khi chúng tôi chọn các tế bào kháng lại chloroquine, chúng sẽ trở nên không di căn. Và khi chúng tôi chọn các tế bào đã di căn, chúng đã nhạy cảm với chloroquine. Chúng ngừng phát triển và chết vì đột nhiên chúng phụ thuộc vào hoạt động của lysosome mà chloroquine lấy đi. "
Phát hiện này có thể hữu ích trong việc điều trị ung thư. Theodorescu đưa ra một ví dụ, nói rằng, "Với một bệnh nhân, nếu họ có khối u ung thư bàng quang và chúng tôi đã cho uống chloroquine, giả sử rằng một số tế bào ung thư đã kháng lại chloroquine."
“Chúng tôi dự đoán, dựa trên nghiên cứu của mình, ngay cả khi các tế bào kháng thuốc bắt đầu phát triển trở lại, chúng sẽ không di căn nữa. Điều này có thể có lợi về mặt lâm sàng cho bệnh nhân ”.
Cuối cùng, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng một loại protein được gọi là ID4 có vẻ quan trọng trong quá trình này. Các tế bào có mức ID4 thấp hơn nhạy cảm với chloroquine và di căn; những người có mức ID4 cao hơn ít di căn hơn và kháng chloroquine.
Có thể ID4 có thể được sử dụng như một điểm đánh dấu để dự đoán kết cục của bệnh nhân. Trên thực tế, mức ID4 cao hơn đã được biết là có thể dự đoán kết quả tốt hơn đối với ung thư bàng quang, vú và tuyến tiền liệt.
Hiện nay, rất nhiều người quan tâm đến các chất ức chế autophagy để sử dụng trong điều trị ung thư; nghiên cứu này cung cấp một cái nhìn sâu sắc thú vị, và chắc chắn sẽ truyền cảm hứng cho các cuộc điều tra sâu hơn.
