Nhiều tế bào ung thư có thể phân chia vô thời hạn bằng cách bật "công tắc bất tử", một mẹo mà hầu hết các loại tế bào khác không thể thực hiện. Giờ đây, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một cách chuyển mạch ngắn, có thể làm chậm hoặc ngăn chặn sự lây lan của hơn 50 loại ung thư, bao gồm cả loại ung thư não mà Thượng nghị sĩ John McCain đã chết từ tháng trước.
Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra các tế bào ung thư não glioblastoma đã được loại bỏ khỏi bệnh nhân ung thư, phát hiện ra rằng một đoạn nhỏ của một loại protein phổ biến có tên là GABP là chìa khóa trong việc cho phép các tế bào ung thư kích hoạt cái gọi là chuyển đổi bất tử. Khi các nhà nghiên cứu loại bỏ phân đoạn protein đó, các tế bào ung thư - cả trong các món ăn trong phòng thí nghiệm và khi được cấy vào chuột - đã ngăn chặn sự nhân lên phàm ăn của chúng và hoạt động giống như các tế bào đơn thuần.
Các nhà nghiên cứu, dẫn đầu bởi Joseph Costello, giáo sư phẫu thuật thần kinh và chuyên gia về ung thư thần kinh tại Đại học California, San Francisco, cho biết họ hy vọng sẽ phát triển một loại thuốc có thể ức chế phân đoạn GABP nhỏ bé đó, tước đi tế bào ung thư của họ. để chuyển đổi trong khi tránh làm hại các tế bào khác. (Costello tiết lộ trong nghiên cứu rằng ông và một đồng tác giả là người sáng lập Telo Therapeutics, công ty đang hợp tác với công ty dược phẩm GlaxoSmithKline để tìm kiếm các phân tử nhỏ có tiềm năng như thuốc.)
Những phát hiện được công bố ngày hôm nay (10 tháng 9) trên tạp chí Cancer Cell.
Bộ phận không được kiểm tra
Một chữ ký của các tế bào ung thư là khả năng phân chia không được kiểm soát. Hầu như tất cả các tế bào khác chỉ có thể phân chia một số lần đặt trước khi chúng chết. Các ngoại lệ chính là các tế bào gốc, có thể phân chia trong suốt cuộc đời của một sinh vật để bổ sung tất cả những tế bào khác đang chết, chẳng hạn như tế bào máu và da.
Tuổi thọ của tế bào được thiết lập bởi các cấu trúc gọi là telomere, bao quanh các đầu của nhiễm sắc thể, phục vụ như các aglet trên dây giày. Với mỗi phân chia tế bào, các telomere ngắn hơn một chút, cho đến khi, cuối cùng, chúng quá ngắn để bảo vệ tính toàn vẹn của nhiễm sắc thể. Đó là khi sự phân chia tế bào dừng lại.
Tế bào gốc thoát khỏi tỷ lệ tử vong này bằng cách sử dụng telomerase, một loại enzyme xây dựng lại telomere. Theo một cách gián tiếp, nhiều tế bào ung thư thực hiện nhiều điều tương tự, bằng cách khai thác các đột biến trong một gen có tên là TERT, viết tắt của telomase ngược phiên mã. Các tế bào ung thư có thể bật gen này có thể, giống như tế bào gốc, phân chia vô thời hạn.
Các nhà khoa học đã hiểu việc sử dụng ung thư của công tắc bất tử trong nhiều năm. Nghiên cứu trước đây đã phát hiện ra rằng hơn 90 phần trăm các khối u có đột biến cho phép sự tăng trưởng bật biểu hiện TERT và tạo ra telomerase. Nhưng các loại thuốc điều trị ung thư đơn giản là ngăn chặn telomerase đã được chứng minh là quá độc đối với bệnh nhân, vì thuốc cũng làm nghẹn tế bào gốc, hạn chế khả năng sản xuất tế bào máu mới và các tế bào quan trọng khác của bệnh nhân.
Tập trung vào glioblastoma, dạng ung thư não tích cực nhất, nhóm của Costello đã phát hiện ra một cách để hạn chế quyền truy cập vào công tắc bất tử chỉ dành cho các tế bào ung thư, loại bỏ tế bào gốc. Cụ thể, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các tế bào ung thư đang sử dụng một phần protein GABP, được gọi là GABPbeta1L, để kích hoạt công tắc.
Protein GABP được sử dụng bởi nhiều loại tế bào cho nhiều nhiệm vụ, do đó, việc ức chế hoàn toàn protein này sẽ có tác dụng phụ trên toàn cơ thể. Thay vào đó, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm loại bỏ yếu tố GABPbeta1L, sử dụng công cụ chỉnh sửa gen CRISPR để làm điều đó.
Va no đa hoạt động. Theo các thí nghiệm mà các nhà nghiên cứu đã làm trong các món ăn trong phòng thí nghiệm và trên chuột, các protein của GABP thiếu beta1L có tác dụng bất lợi đối với các tế bào ung thư nhưng không ảnh hưởng đến các tế bào khác.
"Những phát hiện này cho thấy tiểu đơn vị beta1L là một mục tiêu thuốc mới đầy hứa hẹn cho bệnh u nguyên bào thần kinh đệm và có khả năng là nhiều bệnh ung thư khác với đột biến quảng bá TERT," Costello nói trong một thông cáo báo chí.
Glioblastoma mục tiêu?
McCain và con trai của cựu phó tổng thống Joe Biden, ông Patrick Biden, cả hai đều chết vì u nguyên bào thần kinh đệm. Mặc dù người ta không biết liệu hình thức u nguyên bào thần kinh đệm của họ có đột biến gen Tert hay không, Costello nói với Live Science rằng có thể xảy ra, với ước tính 83% u nguyên bào thần kinh đệm có đột biến như vậy.
Tiến sĩ John Laterra, đồng lãnh đạo Chương trình Ung thư Não tại Trung tâm Ung thư Toàn diện Johns Hopkins Sidney Kimmel ở Baltimore, người không tham gia nghiên cứu này, cho biết những phát hiện này "có ý nghĩa tiềm năng cao do vai trò của TERT trong việc lái xe tế bào ung thư bất tử và u ác tính glioma.
"Các phát hiện này cung cấp một lập luận thuyết phục cho công việc trong tương lai nhằm xác định rằng ức chế GABPbeta1L hoặc các cơ quan quản lý khác về" khả năng của GAPB để kích hoạt công tắc bất tử, Laterra nói với Live Science.
Ông nói thêm rằng điều quan trọng là sao chép thí nghiệm này trong các mô hình khối u khác, tốt nhất là những mô hình lấy trực tiếp từ các mẫu bệnh nhân. Ngoài ra, mặc dù các tế bào ung thư đã bị thiếu GABPbeta1L phát triển ít tích cực hơn sau khi cấy vào chuột, nhưng công việc nhiều hơn ở chuột là cần thiết, Laterra nói. Các nhà nghiên cứu cần thiết kế một thí nghiệm để xác định liệu ung thư đã phát triển ở chuột có thể được ngăn chặn bằng cách chặn hoặc loại bỏ GABPbeta1L hay không, ông nói.
Costello cho biết nhóm của ông và các cộng tác viên khác sẽ theo đuổi hai phương pháp song song: tạo ra một loại thuốc phân tử nhỏ nhắm vào GABPbeta1L và phát triển một liệu pháp dựa trên CRISPR có thể thay đổi gen người để họ không tạo ra GABPbeta1L. Phương pháp CRISPR được thực hiện cho các tế bào ung thư não người được cấy vào chuột trong thí nghiệm này. Các nhà nghiên cứu đang làm việc với GSK về dự án cũ. Tuy nhiên, cả hai phương pháp đều mang tính thử nghiệm cao và sẽ mất vài năm để phát triển, Costello nói với Live Science.
