Những gene liên kết với ung thư vú di căn nhanh

Những gene liên kết với ung thư vú di căn nhanh Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Gothenburg, Thụy Điển đã lần đầu tiên xác định được 12 gene có thể được liên kết với ung thư vú di căn nhanh. Khám phá này có thể dẫn đến việc dự đoán chính xác hơn và đề ra được những chiến lược điều trị tốt hơn cho bệnh nhân. Kết quả công bố tại Tạp chí Nghiên cứu Ung thư lâm sàng (The journal Clinical Cancer Research) được dựa trên việc phân tích khối u vú của 97 bệnh nhân nữ. Một nửa các bệnh nhân chết trong 8 năm điều trị, nhóm còn lại vẫn sống sót sau 8 năm. Khối u ở vú là một khối hỗn tạp các tế bào khối u. Các tế bào khối u này khác nhau rõ ràng về các gene và đặc tính sinh học. Các nhà nghiên cứu sử dụng kỹ thuật microarray để nghiên cứu bức tranh tổng thể của các khối u bằng cách đo nồng độ của DNA và sản phẩm phiên mã của gene (RNA) trong mỗi khối u. Điều này cho phép họ điều tra mối quan hệ giữa sự thay đổi về di truyền và các thông số lâm sàng như đặc điểm khối u và khả năng đáp ứng với việc điều trị. “Chúng tối đã kiểm soát để xác định 12 gene mà sự biểu hiện của chúng được liên kết với khả năng di căn của ung thư vú” Toshima Parris, nghiên cứu sinh tại Bộ môn Ung thư học, nói “12 gene này được biểu hiện nổi trội hơn trong các bệnh nhân chết trong vòng 8 năm so với các bệnh nhân còn sống sót” Ba trong số 12 gene được biểu hiện ở mức độ rất cao trong các khối u vú di căn so với khối u vú chưa di căn. Chín gene còn lại được biểu hiện ở mức độ thấp trong các khối u di căn nhanh. Phát hiện này cho rằng hoạt động của các gene có thể có ảnh hưởng đến quá trình phát triển của khối u bằng cách tác động đến sự phát triển của tế bào, tỷ lệ chết và phát triển. Theo Parris, một ngày gần đây sẽ có thể kiểm tra các dấu hiệu nhận biết trong mẫu máu chứa những tế bào khối u đang phát triển và/hoặc mô khối u từ bệnh nhân ung thư vú để xách định bệnh nhân có thể thích nghi với các liệu pháp điều trị hoặc dùng thuốc để chống lại sự thay đổi trong hoạt động của các gene. “Chúng tôi hy vọng rằng việc chẩn đoán dựa trên các gene này tại giai đoạn phát triển sớm của khối u sẽ cho kết quả dự đoán chính xác hơn. Điều này sẽ giúp cho việc điều trị cho các bệnh nhân có khối u ác tính đạt được hiệu quả hơn” Parris nói. MicroRNA kiểm soát chức năng của các tế bào gốc máu Tế bào gốc tạo máu cung cấp cho cơ thể nguồn tế bào máu ổn định, bao gồm hồng cầu – tế bào vận chuyển oxy và bạch cầu – tế bào tạo nên hệ thống miễn dịch. Tế bào gốc tạo máu (tế bào Hematopoitic) có thể tự tạo nhiều bản sao để chắc chắn rằng nó có đủ số lượng để cung cấp máu trong suốt một đời người. Điều này đòi hỏi nó phải đạt được sự cân bằng tinh tế giữa việc tự tái tạo và việc phát triển thành những dòng tế bào máu khác nhau. Sự mất cân bằng sẽ dẫn đến một số bệnh như bệnh bạch cầu (Leukemia) và bệnh thiếu máu (Anemia). Một yếu tố quan trọng để chống lại các căn bệnh liên quan đến rối loạn tế bào gốc máu là gia tăng sự hiểu biết về các gene và phân tử kiểm soát hoạt động của các tế bào gốc máu. Các nhà sinh học thuộc Viện Kỹ thuật California (Caltech, Mỹ) đã đạt được một bước tiến lớn trong quá trình nghiên cứu. Họ đã tìm ra một nhóm mới các phân tử có nồng độ cao trong tế bào gốc máu và nó có tác dụng điều tiết sử sản xuất tế bào gốc máu. David Baltimore, Giáo sư Sinh học Robert Andrews Millikan, người nhận giải Nobel năm 1975 Sinh lý và Y khoa, nghiên cứu chính của đề tài nói “khi những đoạn nhỏ bé của RNA (còn được gọi là microRNA hay miRNA) được kích thích biểu hiện ở nồng độ cao trong tế bào gốc máu của chuột thí nghiệm, các miRNA sẽ cản trở hoặc thú đẩy chức năng của những tế bào này”. Bài báo về nghiên cứu này đã được công bố vào ngày 26/6/2010 trên phiên bản trực tuyến của Kỷ yếu của Viện Hàn lâm khoa học Quốc gia (The Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)). Ngạc nhiên hơn nữa, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một phần của miRNA, gọi là miR-125b, có một vai trò nổi bật. Khi nồng độ miR-125b hơi cao, nó sẽ đẩy mạnh việc sản xuất các tế bào máu trưởng thành từ các tế bào gốc máu tốt hơn nhiều so với các loại miRNA khác. “Nhưng khi mức biểu hiện của nó được đẩy lên mức cao hơn, nó sẽ nhanh chóng dẫn đến ung thư trong vòng 6 tháng”, Baltimore nói. Cơ chế chính xác của việc chuyển đổi công dụng này hiện nay vẫn chưa được làm rõ, nó được cho là có khả năng liên quan đến sự ức chế của miR-125b đến những gene đặc biệt đàn áp sự phát triển của khối u. “Chúng tôi ngạc nhiên khi thấy rằng ở nồng độ cao, miR-125b gây ra bệnh máu trắng cấp tính ở chuột” Aadel Chaudhuri, cử nhân thuộc Caltech, đồng tác giả của bài báo, nói. Bệnh máu trắng là bệnh mà các tế bào máu bình thường (bao gồm hồng cầu, tiểu cầu, bạch cầu) được thay thế bởi các tế bào bạch cầu bất thường phát triển liện tục không thể kiểm soát được, cuối cùng dẫn đến tử vong nếu không được điều trị. “Những nghiên cứu này được tiến hành trên chuột nhưng chúng tôi đã phân tích trên tế bào gốc máu của người và đã đã tìm thấy các miRNA với hàm lượng cao tương tự như trong chuột” theo Ryan O'Connell - người đang làm postdoc ở Caltech và là tác giả chính của bài báo đăng trên PNAS. Thêm vào đó, các nhà nghiên cứu đã tìm ra rằng sự biểu hiện của phân tử miRNA quan trọng đó tăng khả năng cấy ghép tế bào gốc máu của người khi nó đươc chuyển vào trong chuột. “Điều này chứng tỏ rằng sự biểu hiện và chức năng của các miRNA này được bảo tồn trong suốt quá trình tiến hóa” O’Connell nói. Aadel Chaudhuri nói “Điều này có nghĩa là hoàn toàn khả thi khi các bệnh về bạch cầu ở con người có thể được chữa trị bằng cách sử dụng các microRNA trong tế bào gốc mới được xác định này” “Các khám phá này khi kết hợp với báo cáo tương tự của bác sĩ David Scadden thuộc Bệnh viện Đa khoa Massachusetts và Viện Tế bào gốc Harvard cho thấy rằng các miRNA là những phân tử quan trọng kiểm soát chức năng của tế bào gốc máu” Aadel Chaudhuri nói “Những sự quan sát này có sự liên kết chặc chẽ giữ chẩn đoán và điều trị ung thư và bệnh thiếu máu – căn bệnh do sự khiếm khuyết của tế bào gốc máu. Việc cấy ghép tế bào gốc máu đã trở thành phương pháp phổ biến trong điều trị ung thư, bệnh tự miễn dịch và thậm chí cả một số loại bệnh truyền nhiễm. Việc sử dụng các mức độ biểu hiện của miRNA trong tế bào gốc máu thông qua liệu pháp điều trị mục tiêu có thể được dùng để chứng minh thêm hiệu quả của cách tiếp cận này” “Hai nghiên cứu bổ sung cung cấp thêm bằng chứng rằng các miRNA là bộ phận điều khiển then chốt trong việc kiểm soát tỷ lệ các loại tế bào máu được tạo từ tủy xương của chuột và con người.” Baltimore nói. “Trong công việc này, chúng tôi đã chứng minh cơ chế này là có thật trong các tế bào gốc. Trong khi những nghiên cứu trước đó của chúng tôi và các nhà khoa học khác đã cho thấy mức độ của miRNA xác định nồng độ của các loại tế bào máu trưởng thành. Tuy nhiên liệu pháp miRNA mục tiêu (The targeting miRNAs therapy) vẫn là một thách thức lớn cho ngành Công nghệ sinh học”. Ngoài Baltimore, O'Connell và Chaudhuri, bài báo “MicroRNAs gia tăng trong quá trình biệt hóa tế bào gốc tạo máu điều tiết dài hạn việc sản xuất các tế bào gốc tạo máu” (MicroRNAs enriched in hematopoietic stem cells differentially regulate long-term hematopoietic output) còn có các đồng tác giả như Dinesh Rao, nhà khoa học trước đây làm việc tại Caltech và hiện nay thuộc Trường Y khoa David Geffen tại UCLA, William S. Gibson – Kỹ thuật viên của Caltech và Alejandro B. Balazs – nghiên cứu sinh hậu tiến sĩ của Caltech. Công việc nghiên cứu được tài trợ bởi Viện nghiên cứu Ung thư, Viện Tim, Phổi và Máu Quốc gia; Quỹ khoa học Quốc gia và Viện Ung thư Quốc gia. David Baltimore hiện là Giám đốc của Regulus Therapeutics, công ty phát triển liệu pháp microRNA và là chủ tịch Hội đồng tư vấn khoa học của Công ty.