Các nhà khoa học tìm thấy một mã tự hủy mà tế bào ung không thể kháng lại, hứa hẹn chấm dứt lịch sử hóa trị

Mọi tế bào trong cơ thể chúng ta tồn tại một mã di truyền tự hủy, mã này đã được nhúng vào trong quá trình tiến hóa từ hơn 800 triệu năm trước như một cơ chế bảo vệ. Khi một tế bào có xu hướng bị hỏng hóc hay thậm chí biến thành ung thư, mã tự hủy này sẽ được kích hoạt để giết chết tế bào ấy để bảo toàn sự ổn định cho các tế bào khác.

Nhưng phải đến vài năm gần đây, các nhà khoa học tại trường Y Feinberg Đại học Northwestern, Mỹ mới phát hiện ra và nghiên cứu mã tự hủy này. Nó được nhúng trong các RNA lớn hoặc các tiểu RNA gọi là microRNA.

Bây giờ, các nhà khoa học đang muốn khai thác cơ chế tự hủy tự nhiên này để thay thế các loại thuốc hóa trị nhân tạo và độc hại. Có thể trong một tương lai không xa, họ sẽ phát triển được một phương pháp điều trị ung thư hoàn toàn mới, có hiệu quả và không hề bị tế bào ung thư kháng lại.

Sự kết thúc của hóa trị? Các nhà khoa học tìm thấy một mã tự hủy mà tế bào ung không thể kháng lại

Trên thực tế, sự hiệu quả của phương pháp hóa trị ung thư cũng xuất phát từ phản ứng kích hoạt mã tự hủy trong các tiểu RNA. Đáng tiếc, thuốc hóa trị có quá nhiều tác dụng phụ và đôi khi vẫn bị tế bào ung thư kháng lại.

Một trong số các tác dụng phụ nguy hiểm nhất là hóa trị tạo ra các khối u thứ phát, bởi nó tấn công và làm thay đổi bộ gen của bệnh nhân.

Ý tưởng được đưa ra là, nếu các mã tự hủy có thể được nhân bản chúng ta có thể kích hoạt các RNA để giết chết tế bào ung thư mà không cần dùng đến hóa trị nữa. Các tế bào ung thư cũng không có khả năng kháng lại chính RNA của nó, cho nên phương pháp này hứa hẹn cho hiệu quả hơn rất nhiều.

"Bây giờ chúng ta đã biết được mã chết, chúng ta có thể kích hoạt cơ chế đó mà không cần phải sử dụng hóa trị và không gây rối loạn tới bộ gen", giáo sư Peter, Tomas D. Spies đến từ Trường Y Feinberg Đại học Northwestern cho biết. "Chúng ta có thể sử dụng trực tiếp các tiểu RNA này, đưa chúng vào tế bào và kích hoạt công tắc chết".

Phương pháp mới này sẽ là ứng cử viên tiềm năng để thay thế hóa trị trong tương lai. "Chúng ta đã tìm ra loại vũ khí ở đoạn cuối của [lịch sử] hóa trị", nhà nghiên cứu Robert H. Lurie cũng đến từ Đại học Northwestern tự tin nói.

Trong nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí Nature Communications, ông và giáo sư Peter đã mô tả mã tự hủy và xác định được cách các microRNA sử dụng nó để tiêu diệt các tế bào ung thư trong khối u. Trước đó, một bài báo khác công bố trên tạp chí eLife cũng mô tả rằng các RNA lớn có thể được biến đổi thành các tiểu RNA có độc tính với tế bào ung thư.

"Mục tiêu của tôi không phải là tìm ra một chất độc nhân tạo mới", Peter nói, ám chỉ các thuốc hóa trị. "Tôi muốn đi theo sự dẫn dắt của tự nhiên. Tôi muốn sử dụng một cơ chế mà tự nhiên đã phát triển [để chống lại ung thư và bệnh tật".

Phương pháp điều trị mới dựa trên mã di truyền tự hủy có thể thay thế hóa trị

Ý tưởng đã được Peter ấp ủ từ nghiên cứu công bố vào năm 2017, sau khi ông phát hiện tế bào ung thư sẽ chết sau khi được trị bằng một số phân tử RNA nhất định. Ông cũng phát hiện các tế bào ung thư được điều trị bằng các phân tử RNA không bao giờ có thể kháng thuốc, vì các phân tử này đồng thời loại bỏ nhiều gen mà tế bào ung thư cần để tồn tại.

Vào lúc đó, giáo sư Peter nói "Nó giống như việc ai đó tự sát bằng cách cùng một lúc tự đâm vào người, tự bắn mình trong khi đã nhảy khỏi một tòa nhà. Bạn không thể sống sót".

Mặc dù vậy, ở thời điểm ban đầu ông không biết cơ chế nào khiến các tế bào tự hủy. Những gì ông biết là một chuỗi 6 nucleotide (6mers) có mặt trong các tiểu RNA khiến chúng độc hại với tế bào ung thư. Nucleotides là các phân tử hữu cơ, các khối xây dựng lên DNA và RNA bao gồm G, C, A hoặc T (trong DNA), hoặc U (trong RNA).

Trong nghiên cứu mới đầu tiên, giáo sư Peter đã thử nghiệm tất cả 4.096 cách kết hợp khác nhau của các nucleotide trong 6mers cho đến khi tìm thấy mã kết hợp độc hại nhất, giàu G. Đồng thời, ông phát hiện microRNA biểu hiện 6mers trong cơ thể để chống lại ung thư.

Trong nghiên cứu mới thứ hai, giáo sư Peter cho thấy các tế bào cắt một gen (Fas ligand) tham gia vào sự phát triển tế bào ung thư thành những mảnh nhỏ, sau đó nó hoạt động như microRNA và có độc tính cao đối với tế bào ung thư. Nhóm của Peter tìm thấy khoảng 3% của tất cả các RNA lớn trong bộ gen có thể được biến đổi theo cách này để tạo ra vũ khí giết chết ung thư một cách tự nhiên.

"Dựa trên những gì chúng tôi đã học được trong hai nghiên cứu này, chúng tôi có thể thiết kế các microRNA nhân tạo mạnh hơn nhiều những microRNA tự nhiên để tiêu diệt ung thư", giáo sư Peter nói.

Bước tiếp theo, ông sẽ biến nó thành một dạng liệu pháp điều trị hoàn toàn mới lạ. Hiện tại, giáo sư Peter đang thử rất nhiều phương pháp để nhúng các mã tự hủy này vào tế bào ung thư. Công việc khá khả quan, nhưng ông nhấn mạnh rằng mọi người sẽ phải chờ nhiều năm nữa cho đến khi liệu pháp ra đời và được áp dụng tại bệnh viện.

Tham khảo Dailymail, Eurekalert