Là một tác nhân ung thư gây tử vong hàng đầu trên thế giới, ung thư kết tràng (ruột già) chống chọi tốt với các liệu pháp điều trị. Có nhiều nguyên nhân dẫn đến việc này, một trong số đó là do một nhóm các tế bào ung thư lì lợm trong kết tràng, làm tái đi tái lại. Các phương pháp điều trị thông thường hầu như là không hiệu quả. Các nhà khoa học EPFL đã tìm ra một cơ chế sinh học có thể được sử dụng để chống lại việc tái phát ung thư kết tràng.
Phương pháp này hoạt hóa một protein đã bị mất đi trong các tế bào ung thư cứng đầu. Các nhà nghiên cứu đã có thể kích hoạt nó bằng cách sử dụng vitamin A, do đó loại bỏ được các tế bào ung thư và ngăn chặn di căn. Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Cancer Cell và mở ra một con đường mới trong điều trị ung thư kết tràng.
Khi một bệnh nhân mắc ung thư kết tràng được điều trị, ví dụ như dùng hóa trị, hầu hết các tế bào ung thư sẽ bị tiêu diệt. Nhưng những đột biến gen đầu tiên gây ung thư có thể sống sót trong những nhóm tế bào riêng biệt tại kết tràng. Những tế bào đó thực chất là các tế bào gốc, chúng những tế bào sơ khởi còn non đang trong quá trình đợi phát triển để hoàn thiện, trở thành những tế bào kết tràng bình thường. Sau khi kết thúc điều trị ung thư, các tế bào gốc còn sống sót, vẫn chứa các đột biến ung thư, có thể tái xuất hiện và gây tình trạng tái phát.
Tại EPFL, phòng thí nghiệm của Joerg Huelsken nghiên cứu cách các tế bào kết tràng được tạo ra từ tế bào gốc. Sử dụng một loạt các kĩ thuật khác nhau, nhóm nghiên cứu thực hiện trên các tế bào, chuột và mẫu từ người bệnh.
Protein và đường truyền tín hiệu
Nghiên cứu tập trung vào protein HOXA5, một loại protein thuộc nhóm các protein điều hòa sự phát triển của thai nhi. Nhóm các protein này được tạo ra trong suốt quá trình phát triển ban đầu của thai nhi và cùng hoạt động để đảm bảo rằng tất cả các mô được định vị chính xác và cơ thể thai nhi cũng như chân tay được phát triển bình thường. Ở người trưởng thành, một loại protein tương tự như HOXA5 điều hòa các tế bào gốc của cơ thể để đảm bảo tất cả các mô khác nhau được xác định và đầy đủ chức năng. Nhóm của Huelsken tìm thấy trong ruột, HOXA5 đóng vai trò chính trong việc hạn chế số lượng các tế bào gốc cũng như các tế bào tạo ra chúng.
Cũng như các protein khác, HOXA5 được tạo ra từ một gen chuyên biệt. Nghiên cứu cho thấy rằng các tế bào gốc ung thư trong kết tràng sử dụng một cơ chế sinh học ngăn chặn việc tạo ra HOXA5. Cơ chế này được gọi là một “đường truyền tín hiệu” bởi vì nó liên quan đến một chuỗi các phân tử sinh học, mỗi khi kích hoạt một sẽ dẫn một chuỗi thay đổi phía sau. Mục đích của đường truyền tín hiệu là để truyền tải thông tin sinh học từ một phần tế bào đến các phần khác, ví dụ như từ màng ngoài tế bào đến trong nhân. Bằng cách khóa gen HOXA5, tế bào gốc ung thư trong kết tràng có thể phát triển không kiểm soát và lan rộng, gây ra tình trạng tái phát và di căn.
Retinoid: cách chống lại ung thư kết tràng
Các nhà nghiên cứu đã tìm ra cách đảo ngược quá trình khóa HOXA5 bằng cách sử dụng vitamin A. Trong vitamin A, một cấu trúc hóa học nhỏ được gọi là retinoid, được biết đến với vai trò dẫn đến sự phân bào của các tế bào gốc trong da. Các nhà khoa học EPFL phát hiện rằng retinoid có thể tái kích hoạt HOXA5. Ở chuột thí nghiệm bị ung thư kết tràng, điều trị bằng retinoid ngăn chặn sự tiến triển của khối u và làm mô tế bào trở về bình thường. Bằng cách kích hoạt lại HOXA5, liệu pháp điều trị này loại bỏ các tế bào gốc ung thư và ngăn chặn di căn ở động vật sống. Các nhà nghiên cứu cũng đạt kết quả tương tự khi thực hiện với mẫu bệnh nhân.
Nghiên cứu chỉ ra rằng có thể dựa trên biểu hiện của gen HOXA5 trên bệnh nhân để xác định tính hiệu quả của phương pháp này. Liệu pháp phân bào bằng retinoid có thể hiệu quả đáng kể trong điều trị ung thư kết tràng, không những điều trị bệnh đang có mà còn là phương pháp phòng ngừa cho những bệnh nhân có nguy cơ cao.
<Thu Hà dịch>
Kết tràng (đại tràng/ ruột già): là một đường ống dài nối liền với ruột non và trực tràng. Thức ăn sau khi được phân rã và hấp thụ ở ruột non sẽ đi xuống kết tràng, tại đây thức ăn sẽ bị rút trích nước và chất dinh dưỡng còn lại, sau đó đẩy xuống trực tràng và ra ngoài cơ thể qua đường hậu môn.
EPFL (Ecole Politechnique Fédérale de Lausanne): Trường Đại học Bách khoa Liên bang Lausanne là một trong hai học viện công nghệ cấp liên bang danh tiếng nhất Thụy Sỹ. Từ khi thành lập vào năm 1853, EPFL đã đóng vai trò là một phần của trung tâm sáng tạo chiến lược tại Thụy Sỹ và là trường được quốc tế công nhận. Ngày nay, trường thường xuyên được xếp trong hàng các trường tốt nhất tại Châu Âu và trên thế giới về lĩnh vực học thuật.
Bibliography
American Association for the Advancement of Science (AAAS). (2015, December 14). Treating colon cancer with vitamin A. Retrieved December 14, 2015 from http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-12/epfd-tcc121115.php