Điểm khởi nguồn của ung thư: Tại sao tuổi càng cao càng dễ mắc?

Ung thư bắt nguồn từ đâu? Đó là một câu hỏi quan trọng, bởi nếu biết điểm khởi đầu của ung thư, chúng ta có thể tìm ra cách ngăn chặn và chữa trị nó.

Ý tưởng nổi tiếng nhất về điểm khởi đầu của ung thư được gọi là “Giả thuyết hai cú đánh”, được đề xuất lần đầu bởi nhà di truyền học Alfred Knudson, vào năm 1971. Giả thuyết này nói rằng ung thư bắt đầu khi một tế bào bị đột biến trong cả hai bản sao của một gen bình thường và một gen thứ 2 ngăn chặn sự hình thành ung thư.

Hai đột biến này vô hiệu chức năng ức chế khối u trong tế bào đó và mở đường cho ung thư diễn ra. Sau này, giả thuyết được mở rộng, đối với cả trường hợp 2 đột biến không nhất thiết phải cùng một gen, mà có thể là trên các gen kiểm soát cùng một con đường ngăn chặn khối u hình thành.

Nhưng, bây giờ đang có một ý tưởng mới thách thức giả thuyết hai cú đánh. Giả thuyết mới này chuyển trọng tâm vào vai trò của hệ thống miễn dịch, trong việc ngăn chặn ung thư hình thành từ giai đoạn đầu tiên. Nó rất có ý nghĩa đối với việc tìm ra cách điều trị bệnh hiệu quả.

Ung thư bắt đầu từ những đột biến

Những đột biến

Hai đột biến xảy ra trong cùng một tế bào được coi là sự kiện ngẫu nhiên không may mắn. Vì các đột biến vẫn thường xảy ra trong từng tế bào khi phân chia, số lần phân chia càng nhiều, ung thư càng có cơ hội xuất hiện.

Đó là lý do tại sao người ta nghĩ tỷ lệ mắc bệnh ung thư tăng theo tuổi tác. Khi tế bào càng nhiều tuổi, và càng có nhiều thời gian phân chia, chúng càng có nhiều cơ hội tích lũy được hai đột biến cần thiết cho sự hình thành của khối u.

Bằng chứng cho giả thuyết hai cú đánh xuất phát chủ yếu từ trẻ em mắc u nguyên bào võng mạc. Đó là những đứa trẻ mang sẵn đột biến gốc trong gen RB1. Bởi vậy ngay khi chào đời, chúng đã phải nhận cú đánh thứ nhất, những đứa trẻ này thường hình thành một khối u ung thư trong mắt trước khi chúng được 5 tuổi, khoảng thời gian đủ để cú đánh thứ 2 (đột biến thứ 2) xuất hiện.

Hiện nay, y học cá nhân hóa đang cố gắng tìm ra cách ngăn chặn ung thư, tập trung vào mô hình hai cú đánh. Ý tưởng là hãy xác định các đột biến quan trọng của một loại ung thư nhất định. Sau đó, sử dụng thuốc hoặc chỉnh sửa gen để nhắm mục tiêu và vô hiệu hóa các đột biến này.

Hướng tiếp cận này từng được cho là một vũ khí để đối phó với ung thư trong tương lai, nhưng hiệu quả của nó còn gây tranh cãi. Lí do vì không phải mọi bệnh ung thư đều có những gen đột biến rõ ràng. Và nhiều khối u có thể phát triển để kháng lại các thuốc nhắm mục tiêu.

Điều gì giải thích cho tỷ lệ mắc ung thư cao hơn khi chúng ta già đi?

Và hệ miễn dịch

Trái ngược với sự tập trung vào Giả thuyết hai cú đánh, một phương pháp điều trị ung thư hiện nay, được gọi là liệu pháp miễn dịch, lại có được sự thành công khi tập trung vào các tế bào T trong cơ thể.

Thông thường, các tế bào này được chỉnh sửa lại để có khả năng giết chết các tế bào ung thư. Hoặc, một số liệu pháp miễn dịch khác làm việc để đánh thức khả năng giết chết ung thư của tế bào T.

Đa phần các khối u có các protein trên bề mặt của chúng, thứ có thể kích hoạt các tế bào T làm việc như các thành phần ngoại lai, vi khuẩn hoặc virus. Tuy nhiên, ung thư cũng có các cơ chế để ức chế hệ thống miễn dịch. Liệu pháp miễn dịch làm giảm sự ức chế này, giải phóng tế bào T để chúng chống lại được khối u.

Một nghiên cứu mới gợi ý mối quan hệ giữa hệ thống miễn dịch và tế bào khối u không chỉ là cơ sở cho liệu pháp miễn dịch. Đó còn là lời giải thích cho sự gia tăng tỷ lệ mắc bệnh ung thư khi chúng ta già.

Các tế bào T phát sinh trong tuyến ức (đó là lý do tại sao chúng được gọi là tế bào T – thymus nghĩa là ức). Tuy nhiên, tuyến ức lại bắt đầu bị teo dần khi chúng ta già đi và số tế bào T có khả năng sinh sôi nảy nở cũng giảm dần.

Mô phỏng bằng toán học cũng cho thấy sự phân chia của tế bào khi chúng ta già đi không chịu trách nhiệm cho tỷ lệ đột biến gây ung thư cao hơn.

Thay vào đó, các đột biến gây ra ung thư dường như xảy ra ở tốc độ gần như nhau trong suốt cuộc đời của chúng ta. Khi còn trẻ, những tế bào T của chúng ta quét sạch những tế bào chứa đột biến tiền ung thư này trước khi chúng gây bệnh.

Chỉ khi hồ chứa tế bào T của chúng ta bị suy giảm khi già đi, một trong những tế bào tiền ung thư này có thể vượt qua sự giám sát của hệ miễn dịch và trở thành bệnh. Sự suy giảm hệ thống miễn dịch giống như vậy cũng giải thích sự gia tăng tỷ lệ mắc bệnh truyền nhiễm theo tuổi tác.

Các tác giả trích dẫn một vài nghiên cứu và mô hình khác cũng hỗ trợ mô hình của họ. Một là phụ nữ bị ung thư ít hơn nam giới, vì họ có nhiều tế bào T lưu hành hơn, và mức độ tế bào T giảm chậm hơn khi về già. Một mô hình khác nữa là ở loài cá mập, chúng có tỷ lệ ung thư thấp vì tuyến ức của cá mập ít bị teo khi chúng già đi.

Một tế bào T khỏe mạnh của con người, có thể nhận diện và tấn công ung thư

Các tác giả nghiên cứu cũng đưa ra một vài đề xuất. Theo ghi nhận của họ, 9 trong số 10 loại ung thư phù hợp nhất với mô hình mới này có tỷ lệ tăng đột biến trong độ tuổi cuối 50. Vì vậy, họ cho rằng đây có lẽ là khoảng thời gian mọi người nên chú ý tầm soát chặt ung thư.

Ngoài ra, theo giả thuyết mới, các liệu pháp tăng cường sản xuất tế bào T hoặc làm giảm sự cạn kiệt tế bào T có thể là một cách tốt hơn để đối phó với ung thư, so với việc cố gắng chống lại hoặc thậm chí ngăn ngừa các đột biến gây ra bởi từng bệnh ung thư cụ thể.

Cuối cùng, có một điều lưu ý, mô hình suy giảm miễn dịch và giả thuyết hai cú đánh không loại trừ lẫn nhau. Điều đó có nghĩa là khả năng cả 2 đều đúng. Mô hình mới không phủ nhận những đột biến là điểm khởi đầu của ung thư. Nhưng nó bổ sung rằng ngay cả khi đột biến đã xảy ra, có một hệ miễn dịch khỏe mạnh sẽ ngăn chặn đột biến đó phát triển thành ung thư.

Tham khảo Arstechnica