Đã tìm thấy 'mục tiêu tiềm năng' mới cho liệu pháp điều trị ung thư
Một khám phá về cách các tế bào ung thư chuẩn bị đường cho khối u phát triển và lây lan có thể dẫn đến các phương pháp điều trị mới ngăn chặn nó.
Tế bào ung thư được biết là giải phóng những túi nhỏ chứa đầy chất lỏng, hay còn gọi là mụn nước, được gọi là exosomes.
Chúng chứa nhiều protein mạnh và các phân tử khác làm cho các điều kiện mô thuận lợi hơn cho sự tiến triển của khối u theo nhiều cách.
Ví dụ, các phân tử có thể sửa đổi lại môi trường của tế bào ung thư và chúng có thể chèn các gen ung thư vào các tế bào khác và báo hiệu hệ thống miễn dịch không tiến hành các cuộc tấn công.
Những thay đổi này làm cho các khối u dễ dàng phát triển và ung thư xâm lấn các mô lân cận và di căn đến các bộ phận khác của cơ thể.
Sự xâm lấn và lây lan của ung thư là một quá trình phức tạp được gọi là di căn và là lý do chính khiến nó trở thành một căn bệnh nghiêm trọng như vậy.
Giờ đây, các nhà nghiên cứu của Đại học Wisconsin-Madison đã phát hiện ra một loại protein kiểm soát việc giải phóng exosomes từ các tế bào ung thư để thúc đẩy sự tiến triển và di căn của khối u.
Họ báo cáo những phát hiện của họ trong một bài báo được xuất bản trong Tạp chí Sinh học Tế bào.
Protein kích hoạt bài tiết exosome
Protein được gọi là Munc13-4 và nó thường được tìm thấy rất nhiều trong các khối u phổi, vú và tuyến tụy.
Được dẫn dắt bởi tác giả nghiên cứu cao cấp Thomas F. J. Martin - giáo sư hóa sinh tại Đại học Wisconsin-Madison - nhóm nghiên cứu đã quan sát thấy rằng khi các tế bào ung thư tuyến tụy và ung thư phổi trở nên hung hãn hơn, chúng sẽ tăng mức Munc13-4 và tiết ra nhiều exosomes hơn.
Munc13-4 được kích hoạt bằng cách liên kết với canxi, mức độ được biết là thường xuyên tăng cao trong tế bào ung thư.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng canxi kích hoạt bài tiết exosome trong các tế bào ung thư vú tích cực. Tuy nhiên, khi họ loại bỏ Munc13-4 trong tế bào ung thư vú, canxi không còn khiến tế bào tiết ra exosomes nữa.
Đây cũng là trường hợp khi họ thay thế Munc13-4 bằng một dạng đột biến không thể liên kết với canxi.
Nâng cao kiến thức về sinh học exosome
Các nhà khoa học lần đầu tiên phát hiện ra exosomes cách đây 50 năm. Nhưng trong nhiều thập kỷ, họ nghĩ rằng tất cả những gì họ làm là loại bỏ chất thải tế bào.
Tuy nhiên, trong khoảng 10 năm trở lại đây, “sự quan tâm đến thu nhập ngoại tệ đã bùng nổ”, bằng chứng là sự gia tăng rất lớn trong các nghiên cứu được công bố.
Tuy nhiên, bất chấp sự quan tâm mới mẻ và lượng kiến thức được mở rộng, chúng ta vẫn chưa biết nhiều về “những điều cơ bản của sinh học exosome”.
Một điều chúng ta biết là các exosomes hình thành bên trong tế bào trong các cấu trúc được gọi là "cơ thể nhiều thấu kính". Chúng giải phóng các exosomes bằng cách hợp nhất với “màng sinh chất” hoặc thành tế bào.
Giáo sư Martin và các đồng nghiệp đã phát hiện ra rằng cơ chế kích hoạt quá trình này trong tế bào ung thư liên quan đến việc Munc13-4 hoạt động với một protein khác có tên là Rab11.
Họ cũng chỉ ra rằng việc suy giảm Munc13-4 trong các tế bào ung thư vú làm giảm việc giải phóng các exosomes có chứa một loại enzyme làm cho môi trường mô thuận lợi hơn cho sự phân tán và lây lan của tế bào ung thư.
Enzyme này được gọi là MT1-MMP và nó phá vỡ “chất nền ngoại bào”. Điều này được biết là làm cho ung thư dễ dàng di căn và hình thành các khối u thứ cấp.
“Nhìn chung, chúng tôi nghĩ rằng sự gia tăng biểu hiện của Munc13-4, kết hợp với nồng độ canxi tăng cao, thúc đẩy quá trình giải phóng exosome tăng cường bởi các tế bào ung thư tích cực cao và Munc13-4 là một mục tiêu tiềm năng để can thiệp điều trị.
GS Thomas F. J. Martin
