Giả thuyết ung thư "thành tinh": Khi sống đủ lâu, các khối u sẽ tiến hóa thành sinh vật lây nhiễm?

Thanh Long,  

Nếu tế bào ung thư muốn tồn tại sau khi vật chủ đầu tiên chết, chúng bắt buộc phải tiến hóa.

Tưởng chừng là một giả thuyết điên rồ và hoang đường, nhưng các nhà khoa học mới đây đang kiểm tra một sinh vật - có thể là ví dụ đầu tiên cho hiệu ứng mà họ đề xuất với tên gọi "Scandals".

Scandals (viết tắt của "Speciated by CANcer Development animALS") có nghĩa là những loài biệt hóa ra từ sự phát triển của ung thư. Giả thuyết này cho rằng các tế bào ung thư trong tương lai sẽ không chỉ là những tế bào đột biến bình thường.

Với sự lây lan hung hãn và mãnh liệt của chúng, ung thư sẽ tìm được con đường tiến hóa để không bị giết chết khi người bệnh chết. Thay vào đó, nó sẽ tìm ra cách sinh tồn, bằng một cú nhảy di căn vượt ra khỏi phạm vi cơ thể người bệnh.

Tiếp đó, ung thư có thể tiến hóa thành một loài sinh vật đa bào riêng biệt. Từ đây, nó sẽ có khả năng đi lang thang giữa các vật chủ, không chỉ trong một loài mà giữa cả các loài khác nhau.

scisource_sg8009_1200x800.jpg

Giả thuyết Scandals được trình bày bởi nhà khoa học Alexander Panchin và các đồng nghiệp của ông tại Viện Hàn lâm Khoa học Nga trong một bài báo mới trên tạp chí Biology Direct.

Theo Panchin dự báo, Scandals sẽ xảy ra theo kịch bản gồm 3 bước. Bước một, ung thư sẽ bắt đầu như một căn bệnh và tiến tới chỗ trở thành một bệnh lây truyền. Mục đích là để nó không bị giết chết sau khi vật chủ đầu tiên chết.

Đây là những gì chúng ta đã chứng kiến với khối u mặt quỷ (DFTD), lây nhiễm trên loài quỷ Tasmania. Những tế bào ung thư này có thể truyền từ cá thể này sang cá thể khác trong cùng loài Tasmania qua những vết cắn của chúng.

Ngoài ra, mới đây một nhóm nghiên cứu do nhà di truyền học Elizabeth Murchison tại Đại học Cambridge dẫn đầu cũng phát hiện ra các khối u hoa liễu ở chó (CTVT). Đây là một dạng ung thư có thể lây truyền qua đường tình dục.

Murchison cho biết các khối u ung thư hoa liễu trên chó thậm chí đã lây truyền từ cách đây 8.500 năm. Trong một bài báo năm 2014, Murchison và các đồng tác giả của cô đã mô tả CTVT là "bệnh ung thư lâu đời nhất và phổ biến rộng rãi nhất trong thế giới tự nhiên".

Tasmanian-devil_L.jpg

intro-1581975106.jpg

Quỷ Tasmania và chó là hai loài có thể nhiễm các dạng ung thư lây truyền.

Sang đến bước thứ hai, ung thư sẽ di căn được giữa loài với loài. Athena Aktipis , một phó giáo sư tại Đại học Bang Arizona, cho biết: Mặc dù sự lây lan của ung thư giữa các loài khác nhau có vẻ khó xảy ra, nhưng "không phải là chưa từng có".

Aktipis đã có kinh nghiệm nghiên cứu sự tiến hóa của bệnh ung thư trong nhiều năm. Bà lấy ví dụ về một trường hợp bệnh nhân nhiễm HIV, sau đó bị nhiễm những con sán dây bị ung thư. Khối u sau đó đã lây từ sán dây sang người bệnh nhân ấy.

Những trường hợp bị nhiễm ung thư từ giun đã được ghi nhận nhiều lần ở những người có hệ miễn dịch bị tổn thương. Và Aktipis nghi ngờ những gì chúng ta biết có lẽ chỉ là phần nổi của tảng băng trôi.

Theo bà, bệnh ung thư nếu gặp một điều kiện thích hợp có thể trở thành một dạng ký sinh. Ví dụ như CTVT và DFTD, chúng hẳn "là một loại ký sinh trùng, một loại sinh vật ký sinh", Aktipis cho biết.

new-algorithm-reveals-how-tumors-evolve-during-their-lifetime-339351-1280x720.jpg

Bước thứ ba trong giả thuyết Scandals của Panchin và các đồng nghiệp, cũng là bước khó xảy ra nhất và chúng ta chưa có bằng chứng, đó là ung thư sẽ tiến hóa thành một sinh vật, ban đầu là đơn bào, rồi tiến đến đa bào.

"Chúng tôi hiểu rằng đây là một kịch bản rất khó xảy ra", Panchin nói. Đó là bởi để trở thành một sinh vật đa bào, khối u sẽ phải tiến hóa để có các loại tế bào riêng biệt. Nhưng những gì khó xảy ra không có nghĩa là nó không thể xảy ra. 

"Tôi nghĩ chắc chắn có khả năng các cụm tế bào ung thư có khả năng lây truyền có thể tiến hóa", Aktipis cho biết. 

Để tìm ra bằng chứng cho sự tồn tại của một sinh vật đa bào đã từng tiến hóa từ khối u ung thư, Panchin đang để ý đến một loài ký sinh trùng biển gọi là Myxosporeans.

Myxosporeans là một loài ký sinh trùng bí ẩn, lây nhiễm xuyên qua các loài từ cá cho tới giun. Nó từng được coi là sinh vật nguyên sinh, nghĩa là không phải thực vật, động vật cũng như không phải nấm.

Tuy nhiên, vào năm 1995, Mark Siddall, một nhà khoa học đến từ Viện Khoa học Biển Virginia, và các đồng nghiệp của ông đã lập luận rằng Myxosporeans là những thành viên kỳ lạ của loài cnidarian, một nhóm bao gồm sứa và san hô. Kể từ đó, các nghiên cứu di truyền đã củng cố vị trí của nó trên nhánh cây tiến hóa.

Giả thuyết ung thư "thành tinh": Khi sống đủ lâu, các khối u sẽ tiến hóa thành sinh vật lây nhiễm? - Ảnh 5.

Myxosporeans là một loài đa bào kỳ dị, với bộ gen rất nhỏ và thiếu nhiều gen quan trọng hỗ trợ cuộc sống đa bào.

Nhưng ngay cả khi Myxosporeans được coi là một loài cnidarian, bộ gen của nó cũng rất nhỏ, chỉ có kích thước 22,5 megabases, bằng 1/20 lần so với bộ gen của một loài cnidarian có họ hàng gần nhất.

Hơn nữa, Myxosporeans còn bị khuyết thiếu một số gen được cho là cần thiết cho sự sống đa bào. Vì vậy, Panchin nghĩ rằng có thể đây là một loài đã tiến hóa lên từ dạng đơn bào, và có thêm những dấu hiệu cho thấy xuất phát điểm của nó có thể là một khối u ung thư.

Thứ nhất, các bệnh ung thư lây truyền không chỉ giới hạn ở động vật có vú, mà cũng đã từng được tìm thấy trong động vật thân mềm. Do đó, hoàn toàn có khả năng Myxosporeans đã từng là một khối u trên các loài cnidarian họ hàng của mình.

Loài ký sinh trùng này do vậy hoàn toàn có thể vượt qua bước 1 và bước 2 trong giả thuyết Scandals. Bây giờ, bằng chứng cần tìm chỉ là dấu vết về bước nhảy thứ 3 của nó.

Để làm điều đó, Panchin và nhóm của ông đã so sánh bộ gen của 5 loài Myxosporeans với 3 sinh vật đơn bào và 29 loài động vật đơn giản khác. Họ phát hiện trong cơ thể Myxosporeans không hề chứa các gen thúc đẩy quá trình apoptosis.

csm_stages-of-apoptosis_5286a89ef9.jpg

Apoptosis là quá trình xảy ra một cách tự nhiên trong các tế bào già cỗi, chúng tự giết chết chính mình để ngăn các đột biến phát triển thành ung thư. Trong các tế bào của khối u ung thư, các gen apoptosis này cũng bị khuyết thiếu.

Cho nên nếu Myxosporeans đã thực sự tiến hóa từ một khối u, nó cũng chắc chắn bị khuyết các gen apoptosis như vậy. Trong số tất cả các sinh vật đơn bào và đa bào đơn giản mà nhóm của Panchin đã kiểm tra, thật trùng hợp là chỉ có Myxosporeans không có các gen apoptosis này.

"Ngay cả khi nhìn vào các ký sinh trùng động vật đơn giản, chúng tôi cũng không thấy mức độ khuyết thiếu các gen liên quan đến ung thư", ông nói.

Tuy nhiên, bằng chứng này là chưa đủ để kết luận Myxosporeans thực sự là một sinh vật đã tiến hóa lên từ khối u ung thư. Bởi sự thiếu hụt các gen apoptosis trên Myxosporeans và các khối u có thể chỉ là sự trùng hợp ngẫu nhiên, trừ khi Panchin và nhóm của ông chứng minh được một cơ chế nhân quả giữa chúng.

Mặc dù vậy, Aktipis cho rằng với sự trùng hợp mà Panchin đã phát hiện, "ít nhất chúng ta cũng nên xem xét khả năng một số sinh vật ký sinh mà chúng ta thấy ngày nay có thể từng tiến hóa từ bệnh ung thư có thể lây truyền".

Điều đó có nghĩa là các nhà khoa học nên mở rộng quy mô tìm kiếm của họ sang cả các loài sinh vật đa bào đơn giản khác, không chỉ có Myxosporeans. "Bài báo này là một sự khởi đầu cho công cuộc tìm kiếm này", Aktipis cho biết.

apoptosis.jpg

Ngay cả khi cuối cùng, dữ liệu cho thấy Myxosporeans không phải là một sinh vật từng tiến hóa từ khối u ung thư, Panchin lưu ý rằng giả thuyết Scandals vẫn có thể khả thi với các loài sinh vật khác.

"Chúng tôi hy vọng tại một thời điểm nào đó, một số nhà động vật học đang điều tra các loài động vật kỳ dị khác sẽ nói: "Có lẽ những người đó đã sai về Myxosporeans, nhưng loài sinh vật này, nó rõ ràng là một căn bệnh ung thư đã tiến hóa".

Tham khảo Quantamagazine

https://genk.vn/gia-thuyet-ung-thu-thanh-tinh-khi-song-du-lau-cac-khoi-u-se-tien-hoa-thanh-sinh-vat-lay-nhiem-20220311015427755.chn
Tin cùng chuyên mục
Xem theo ngày

NỔI BẬT TRANG CHỦ