Tế bào ung thư đã chết có thể tự ăn chính mình để "hồi sinh"

Một nghiên cứu năm 2014 của Trung tâm Ung thư thuộc Đại học Colorado cho thấy tế bào ung thư sẽ ăn các bộ phận của chính mình để hồi sinh và phân chia thay vì bị chết khi phải đối mặt với hóa trị liệu, chúng được các bác sỹ đặt cho một cái tên "tế bào ung thư zombie".

"Autophagy" (tự thực), là một thuật ngữ Hy Lạp có nghĩa là "ăn chính mình", là một quá trình tái chế tế bào trong đó các bào quan (cơ quan của tế bào) được gọi là "autophagosomes" gom (ăn) nguyên liệu nguy hiểm và chuyển chúng tới tiêu thể của tế bào để sử dụng (tiêu hóa). "Tự thực" sẽ phá vỡ các thành phần tế bào không cần thiết thành các khối năng lượng hay protein để sử dụng khi đang có ít năng lượng hoặc chống chọi với chất độc.

Tiến sĩ Andrew Thorburn, Phó Giám đốc Trung tâm Ung thư thuộc Đại học Colorado cho biết: "Những gì chúng tôi thấy được là các tế bào ung thư có thể tự hồi sinh khi bị tiêu diệt bằng hóa trị”. Nhóm nghiên cứu cũng công bố một đoạn phim trình bày quá trình hồi sinh của một tế bào ung thư đang bị tiêu diệt. Trong những khung hình đầu tiên, thành ty thể (trung tâm năng lượng của tế bào) bị phá vỡ và ty thể nhả protein trong một quá trình được viết tắt là MOMP, được coi là một dấu hiệu phổ biến cho thấy tế bào đã chết.

Sau đó quá trình "tự thực" cao hơn cho phép tế bào đã chết này gom và "tiêu hóa" những protein được nhả ra trước khi quá trình MOMP có thể khiến cho tế bào này thực sự chết. Cuối đoạn phim, tế bào ung thư phục hồi và tiếp tục phân chia. Thorburn cho biết: "Chúng tôi muốn nói là nếu bạn ức chế quá trình "tự thực", bạn có thể khiến quá trình hồi sinh khó có thể xảy ra hơn, và tế bào ung thư chúng sẽ chết hẳn”.

Ông Thorburn nói rằng: “Quá trình 'tự thực' rất phức tạo và chúng ta vẫn chưa hiểu được hoàn toàn về nó. Nhưng giờ chúng ta đã có thể thấy một cơ chế phân tử trong đó số phận của tế bào sẽ bị quyết định bởi 'tự thực', chúng tôi hy vọng các bệnh nhân (ung thư) có thể được chữa trị bằng các loại thuốc ức chế khả năng (tự thực)” của tế bào ung thư.

Trước đó, vào năm 2008, một nhóm chuyên gia Hoa Kỳ và Bỉ tiến hành một phương pháp kỳ lạ "bỏ đói tế bào ung thư" nhưng không phải đói với bản thân chúng mà là với axit lactic - một nguồn năng lượng quan trọng của tế bào ung thư. Nhiều khối u có khả năng đốt cháy nhiên liệu theo nhiều cách khác nhau để phục vụ các hoạt động của chúng. Tế bào ung thư gần mạch máu có nguồn cung cấp oxy dồi dào. Chúng có thể đốt cháy đường glucose (như tế bào khỏe mạnh) hoặc axit lactic (lactate). Tế bào ung thư nằm xa mạch máu không được cung cấp đủ oxy nên buộc phải đốt rất nhiều glucose để tồn tại. Trong quá trình kém hiệu quả đó, chúng thải ra lactate.

Tế bào ung thư có nguồn cung cấp oxy dồi dào có xu hướng đốt lactate. Phản ứng này giải phóng glucose dành cho những tế bào không có đủ oxy. Nhưng khi tế bào “no” oxy mất khả năng đốt lactate thì các tế bào “đói” oxy chỉ nhận được rất ít glucose. “Đối với các tế bào ung thư đói oxy thì glucose chính là sự sống”, Pierre Sonveaux, giáo sư dược học và trị liệu của Đại học Louvain (Bỉ), phát biểu. Bước đi tiếp theo của nhóm chuyên gia là tìm hiểu cách thức lactate xâm nhập tế bào ung thư. Do các cơ có thể tái chế lactate để ngăn chặn hiện tượng co rút, các nhà nghiên cứu cho rằng hoạt động tương tự cũng xảy ra ở tế bào ung thư.

“Các bó cơ có một loại protein làm nhiệm vụ vận chuyển. Người ta gọi nó là MCT1. Chúng tôi nhận thấy MCT1 cũng tồn tại trong tế bào ung thư”, tiến sĩ Mark Dewhirst, giáo sư bộ môn bệnh học ung thư của Đại học Duke (Hoa Kỳ), cho biết. Nhóm nghiên cứu sử dụng các hóa chất có khả năng ngăn chặn MCT1 để đẩy chúng ra khỏi tế bào ung thư để xem MCT1 có vai trò gì đối với việc vận chuyển lactate. Kết quả cho thấy MCT1 là phương tiện vận chuyển lactate tới tế bào ung thư.

Việc chặn MCT1 không tiêu diệt các tế bào ung thư có nguồn cung cấp oxy dồi dào, nhưng khiến chúng không có lactate để đốt. Chúng buộc phải sử dụng phần lớn glucose trước khi loại đường này tới được vị trí của các tế bào đói oxy. Dần dần các tế bào đói oxy sẽ chết vì thiếu glucose. “Tiêu diệt tế bào ung thư đói oxy bằng cách để chúng chết đói là một ý tưởng hoàn toàn mới”, Mark nói.

Từ hơn 50 năm qua giới khoa học đã biết tế bào ung thư đói oxy là một trong những nguyên nhân cản trở các liệu pháp hóa trị và xạ trị, song người ta chưa tìm ra một biện pháp hiệu quả để tiêu diệt chúng. “Tế bào ung thư đói oxy giúp các khối u hồi sinh sau quá trình hóa trị và xạ trị”, giáo sư Olivier Feron, một thành viên trong nhóm nghiên cứu, cho biết.

Một trong những ưu điểm của việc “bỏ đói” tế bào ung thư thiếu oxy là người ta không cần phải đưa thuốc vào tận tế bào. Thay vào đó, các nhà khoa học chỉ cần chế ra một loại thuốc có khả năng ngăn chặn MCT1 và các protein khác có chức năng vận chuyển lactate. Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm liệu pháp xạ trị kết hợp với ngăn chặn MCT1 đối với chuột bị ung thư. Kết quả cho thấy tế bào ung thư biến mất hoàn toàn, kể cả những tế bào gần mạch máu.

Tham khải ScienceDaily, MedicalDaily