Phát hiện 'điểm yếu' của một số loại ung thư nguy hiểm nhất thế giới

Mới đây, các nhà nghiên cứu tại UCLA công bố thông tin mới liên quan đến một số loại ung thư nguy hiểm nhất thế giới thu hút sự quan tâm của giới y học. Phát hiện này mở ra một hướng tiếp cận mới để điều trị các khối u vốn vẫn còn khó chữa trị.

Theo đó, ung thư thần kinh nội tiết tế bào nhỏ có thể phát triển ở phổi, tuyến tiền liệt và buồng trứng. Những khối u này phát triển nhanh, lan rộng sớm và rất nguy hiểm bởi kháng thuốc điều trị. Một đặc điểm nổi bật của loại ung thư này là sự mất đi một gen gọi là RB, gen này bình thường giúp kiểm soát sự phát triển của tế bào. Khi thiếu gen RB, các tế bào ung thư nhân lên không kiểm soát và thường né tránh các liệu pháp điều trị nhắm mục tiêu.

Những phát hiện mới được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences cho thấy việc mất đi RB cũng có thể khiến các loại ung thư này dễ bị tổn thương hơn.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các tế bào ung thư thiếu RB trở nên phụ thuộc rất nhiều vào một loại protein gọi là E2F3. Theo các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, việc ngăn chặn E2F3 đã làm ngừng sự phát triển của khối u.

Các nhà khoa học mô tả mối quan hệ này là "sự gây chết tổng hợp". Mặc dù các tế bào ung thư có thể tồn tại mà không cần RB nhưng việc loại bỏ E2F3 cùng lúc sẽ tạo ra một điểm yếu đủ nghiêm trọng để phá vỡ sự sống còn của chúng.

“Việc phát hiện ra một điểm yếu như thế này mở ra cánh cửa cho việc suy nghĩ về các chiến lược điều trị hoàn toàn mới”, Tiến sĩ Owen N. Witte - tác giả chính của nghiên cứu, Chủ nhiệm Khoa Miễn dịch học Phát triển tại Khoa Vi sinh học, Miễn dịch học và Di truyền học Phân tử và là thành viên của Trung tâm Ung thư Toàn diện Jonsson thuộc UCLA Health, cho biết.

“Điều đó đặc biệt quan trọng bởi vì phương pháp điều trị các loại ung thư này không có sự thay đổi lớn nào trong nhiều thập kỷ. Khi tôi lần đầu tiên tiếp xúc với những khối u này khi còn là sinh viên y khoa hơn 50 năm trước, tỷ lệ sống sót về cơ bản vẫn giống như hiện nay", Tiến sĩ Owen N. Witte nói thêm.

Tiến trình phát triển các phương pháp điều trị, đặc biệt là đối với ung thư tuyến tiền liệt tế bào nhỏ, đã bị chậm lại do thiếu các mô hình thí nghiệm đáng tin cậy. Nếu không có các mô hình chính xác, các nhà nghiên cứu đã gặp khó khăn trong việc xác định các gen mà các khối u này phụ thuộc vào và tìm ra các mục tiêu điều trị tiềm năng.

Để vượt qua thách thức đó, nhóm nghiên cứu UCLA đã tạo ra các mô hình thử nghiệm mới bằng cách biến đổi gen các tế bào tuyến tiền liệt bình thường của con người. Nhóm đưa vào 5 biến đổi chính gây ung thư, bao gồm sự mất đi của RB và TP53. Các tế bào được nuôi cấy thành các cơ quan nhân tạo và sau đó được sử dụng để tạo ra khối u ở chuột, tạo ra các mô hình bắt chước sát sao bệnh ung thư tuyến tiền liệt tế bào nhỏ ở người. Công trình này dựa trên hơn một thập kỷ nỗ lực của phòng thí nghiệm của Witte trong việc phát triển các mô hình chuyên biệt về ung thư tuyến tiền liệt thần kinh nội tiết tế bào nhỏ.

Sử dụng các mô hình này, nhóm nghiên cứu đã tiến hành sàng lọc CRISPR trên toàn bộ hệ gen, phân tích hàng ngàn gen để xác định những gen nào thiết yếu cho sự sống sót của tế bào ung thư. Các nhà nghiên cứu đã xác định được gần 1.400 gen quan trọng và phát hiện ra rằng các bệnh ung thư tế bào nhỏ bắt nguồn từ các cơ quan khác nhau đều phụ thuộc vào E2F3.

Các thí nghiệm tiếp theo cho thấy việc giảm mức độ E2F3 trong các tế bào ung thư thiếu RB đã ngăn chặn sự phân chia của tế bào, ngăn chúng hình thành cụm và trong một số trường hợp, gây ra cái chết của chúng. Phát hiện này cho thấy rằng trong khi các khối u có thể chịu đựng được sự mất RB đơn thuần, chúng trở nên rất dễ bị tổn thương khi E2F3 cũng bị ức chế.

Không phải 2 gen này có chức năng giống nhau nhưng sự kết hợp chức năng của chúng lại trở nên thiết yếu đối với tế bào ung thư. Mất đi một gen có thể không ảnh hưởng nhiều nhưng mất cả 2 gen sẽ có tác động mạnh mẽ đến sự phát triển của khối u.

“Những hệ thống mô hình mới này cho phép chúng tôi phát hiện ra một điểm yếu về mặt di truyền mà nếu không thì rất khó tìm thấy”, Tiến sĩ Evan Abt - tác giả chính, trợ lý giáo sư về Dược lý Phân tử và Y học tại Trường Y David Geffen thuộc UCLA, cho biết thêm.

Vì hiện tại chưa có loại thuốc nào nhắm trực tiếp vào E2F3, các nhà nghiên cứu đã chuyển hướng và phát hiện ra, ngăn chặn một con đường trao đổi chất liên quan đến việc sản xuất các khối cấu tạo DNA bằng cách ức chế enzyme DHODH đã làm giảm mức độ E2F3 và làm chậm sự phát triển của khối u. Điều quan trọng cần lưu ý là các chất ức chế DHODH, bao gồm leflunomide và teriflunomide, đã được FDA phê duyệt để điều trị các bệnh tự miễn. Điều này giúp đẩy nhanh quá trình đánh giá chúng như những liệu pháp điều trị ung thư tiềm năng.

Mặc dù nghiên cứu vẫn đang ở giai đoạn đầu nhưng nó cung cấp những hiểu biết mới có giá trị về sinh học của các loại ung thư ác tính này và chỉ ra một hướng đi đầy hứa hẹn cho việc phát triển các phương pháp điều trị trong tương lai.