Tế bào ung thư bị tiêu diệt chỉ trong 3 ngày với kĩ thuật mới

Các tế bào ung thư sinh sôi không ngừng, có khả năng phát triển để kháng lại các phương pháp điều trị hiện tại một cách nhanh chóng khiến cho việc chữa bệnh trở nên khó khăn hơn. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới gần đây cho thấy, có thể đã tìm ra điểm yếu của ung thư. Khám phá này chỉ ra chúng ta có thể gần như diệt trừ căn bệnh này từ giai đoạn sinh trưởng tế bào.

Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp trí Kỹ thuật y sinh tự nhiên, làm sáng tỏ cơ chế thay thế chromatin trong tế bào ung thư, có thể khiến chúng bị tiêu diệt dễ dàng hơn.

Trong hạt nhân tế bào, DNA được bao phủ xung quanh protein được gọi là histone. Chúng cùng nhau tạo ra các chromatin.

Chromatin được sử dụng để điều trị tế bào ung thư. (Ảnh: Health)

Chức năng của chromatin là gói gọn các đoạn mã gen di truyền vào trong hạt nhân tế bào. Chromatin cũng có thể kiểm soát gen nào được hoạt động hay phải dừng lại. Tuy nhiên, trong tế bào ung thư, chromatin lại giúp chúng tiến hóa và thích nghi với những loại thuốc điều trị ung thư, đây cũng là nguyên nhân cho phép chúng tiếp tục tồn tại.

Vadim Backman, đồng tác giả của bài nghiên cứu đến từ trường Kĩ thuật McCormick thuộc đại học Northwestern tại Evanston, IL giải thích: "Nếu bạn coi gen là phần cứng thì chromatin là phần mềm”.

Những loại bệnh phức tạp như ung thư không phụ thuộc vào biểu hình của từng loại gen riêng biệt mà phụ thuộc vào sự tương tác phức tạp giữa hàng vạn mẫu gen.

Vì vậy, Backman và đồng nghiệp đã tập trung tới nhiễm sắc thể chromatin, như một vũ khí chiến lược chống lại khả năng kháng thuốc của tế bào ung thư. Vào năm 2016, họ đã phát triển một kỹ thuật hình ảnh để giúp có thể nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc phức tạp của nhóm cao phân tử này.

Chẩn đoán tiêu diệt tế bào ung thư bằng chromatin

Kĩ thuật mới có tên gọi Hiển vi quang phổ sóng bán phần (PWS)cho phép điều khiển trực tiếp chromatin trong tế bào sống.

Các nhà khoa học giải thích rằng PWS cho phép họ đánh giá chromatin với quy mô độ dài từ 20-200 nano mét, đây là điểm chính xác nhất mà sự hình thành của tế bào ung thư bắt đầu ảnh hưởng tới chromatin.

Phương pháp điều trị ung thư mới này được kỳ vọng lớn trong tương lai. (Ảnh: MedicalNewsToday)

Họ sử dụng PWS để kiểm soát chromatin trong quá trình hình thành tế bào ung thư, từ đó phát hiện ra mỗi chromatin có một mật độ thu gọn liên quan tới biểu hiện gen giúp cho tế bào ung thư thoát khỏi bị tiêu diệt trong quá trình điều trị.

Phân tích đã chỉ ra rằng mật độ thu gọn của chromatin càng không đồng nhất và bất quy tắc thì khả năng tế bào ung thư có thể sống sót trong quá trình điều trị bằng hóa học càng cao. Ngược lại, mật độ thu gọn càng thận trọng và theo quy tắc nhất định thì tỷ lệ tế bào ung thư sẽ dễ dàng được tiêu diệt

“Chỉ cần nhìn vào cấu trúc chromatin trong tế bào, chúng ta có thể phát đoán được liệu chúng có thể bị tiêu diệt hay không. Tế bào với cấu trúc chromatin thông thường sẽ bị diệt vì chúng không thể phản ứng cũng như phát hiện ra bộ gen phòng ngự, vì vậy chúng không thể kháng cự lại thuốc.”

Sử dụng chromatin để chữa ung thư

Dựa trên khám phá này, những nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng thay thế cấu trúc chromatin theo hướng có quy tắc có thể là 1 cách giảm khả năng kháng thuốc của tế bào ung thư trong quá trình điều trị.

Nghiên cứu sâu hơn, nhóm đã tìm ra việc điều chỉnh cấu trúc chromatin bằng cách thay thế các điện phân trong hạt nhân tế bào ung thư.

Nhóm đã kiểm định chiến lược này bằng cách sử dụng 2 loại thuốc đã được cấp phép bởi Ban quản lý Thực phẩm và Dược (FDA) là Celecoxib và Digoxin.

Celecoxib đang được sử dụng để giảm đau, trong khi đó Digoxin được sử dụng để chữa chứng rung tâm nhĩ và suy tim. Tuy nhiên, cả 2 loại thuốc này đều có tác dụng thay đổi mật độ thu gọn của các chromatin.

Các nhà nghiên cứu đã kết hợp 2 loại thuốc này cùng hóa trị, đây là cách họ sử dụng để điều trị bảo vệ chromatin (CPT), và sau đó thử nghiệm chúng trên các tế bào ung thư trong phòng thí nghiệm. Theo Backman, thì họ đã chứng kiến điều kì diệu xảy ra.

Chỉ trong vào 2 hoặc 3 ngày, gần như hầu hêt các tế bào ung thư đều bị tiêu diệt vì chúng không thể phản ứng lại thuốc. “Các hợp chất CPT không tiêu diệt tế bào, chúng cấu trúc lại chromatin. Nếu bạn ngăn chặn khả năng tiến hóa và thích nghi của tế bào, tức là bạn đã đánh vào điểm yếu nhất của chúng”. Vadim Backman giải thích

Trong khi các nghà nghiên cứu đang rất quan tâm tới kết quả này, họ cũng khuyến cáo nên thực hiện nghiên cứu cụ thể trên động vật và con người trước khi đưa ra bất kỳ kết luận chắc chắn nào.

“Có sự khác biệt rất lớn giữa môi trường nuôi cấy và cơ thể người. Bạn sẽ không bao giờ biết môi trường bên trong cơ thể sẽ ảnh hưởng như thế nào đến tập tính của bệnh ung thư hoặc liệu có những phản ứng phụ không lường trước được hay không".

Các nhà nghiên cứu cũng lưu ý rằng họ đã kiểm định lại phát hiện này của họ trên 7 loại ung thư kể từ đó cho tới nay. Vì vậy Backman cho rằng phương pháp này hứa hẹn sẽ hiệu quả trong tương lai.

Đức Mạnh (tổng hợp từ MedicalNews, DailyMail, Heath)

Theo Đời sống & Pháp lý