Phương pháp mới “bỏ đói” tế bào ung thư phổi

Can thiệp quá trình trao đổi chất trong tế bào ung thư phổi có thể mở ra một hướng mới trong điều trị bệnh ung thư phổi.

Bài viết từ nguồn của Đại học McGill, số ra ngày 20/10/2015

Tóm tắt: Các nhà khoa học đã tìm ra phương pháp mới để ngăn chặn sự tăng trưởng của tế bào ung thư phổi, bằng cách ngăn chặn khả năng sử dụng nguồn dinh dưỡng thay thế của các tế bào này. Phát hiện này được các nhà khoa học tìm thấy khi họ tìm hiểu các quá trình trao đổi chất được tế bào ung thư sử dụng trong quá trình tăng trưởng. Kết quả này mở ra con đường mới cho việc điều trị ung thư phổi, loại ung thư phổ biến thứ hai và chiếm hơn một phần tư của tất cả các trường hợp tử vong liên quan đến bệnh ung thư. Các kết quả của nghiên cứu được công bố ngày 15/10/2015 trên tạp chí Molecular Cell.

Nghiên cứu mới trong việc điều trị ung thư phổi

Tế bào ung thư “ăn” gì?

Sự trao đổi chất của tế bào ung thư rất khác so với tế bào bình thường. Sự phát triển nhanh chóng của tế bào ung thư đồng nghĩa với việc chúng có nhu cầu năng lượng cao hơn. Nhu cầu này được đáp ứng bằng cách sử dụng đường glucose là nguồn dinh dưỡng chính. Các tế bào ung thư sử dụng glucose ở mức hàng chục, thậm chí hàng trăm lần nhiều hơn so với các tế bào bình thường. Tuy nhiên, khi glucose trở nên khan hiếm, các tế bào ung thư phải chuyển sang sử dụng các nguồn dinh dưỡng thay thế để duy trì sự sống và tăng trưởng.

Các nhà khoa học của Đại học McGill (Canada), Đại học Washington ở St. Louis (Mỹ), Đại học ITMO ở Saint Petersbur (Nga), và Đại học Bristol (Anh) đã tiến hành nghiên cứu phản ứng của các tế bào ung thư khi nguồn glucose bị thiếu hụt.

Nhóm đã chọn thử nghiệm trên ung thư phổi không tiểu bào (non-small cell lung cancer), một trong những loại ung thư phổi phổ biến nhất, ảnh hưởng đến 85-90% các nạn nhân ung thư phổi. Các nhà khoa học phát hiện ra rằng trong môi trường khan hiếm đường, một số tế bào ung thư phổi thay đổi nguồn thức ăn từ glucose sang axit amin glutamine.

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng các tế bào ung thư sử dụng một loại enzyme gọi là PEPCK để tái lập trình quá trình chuyển hóa trong tế bào ung thư. “Cho đến gần đây, PEPCK chỉ mới được nghiên cứu nhiều trong các tế bào chuyên biệt có thể sản xuất glucose như gan”. Emma Vincent, nghiên cứu sinh tại Đại học McGill, đồng thời là trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi phát hiện ra một số tế bào ung thư khác cũng có sản sinh PEPCK. Enzyme này giúp tế bào chuyển đổi glutamine thành năng lượng và các thành phần giúp chúng tăng trưởng. Như vật, bằng cách thay đổi quá trình chuyển hóa để sử dụng các nguồn năng lượng thay thế khi nguồn glucose bị thiếu hụt, PEPCK đã giúp các tế bào ung thư tồn tại và tiếp tục sinh sôi nảy nở trong điều kiện khan hiếm đường”. Các nhà khoa học đã chứng minh rằng việc ngăn chặn enzyme PEPCK trong tế bào ung thư có thể làm chậm sự tăng trưởng khối u ở chuột.

Nguồn nhiên liệu thay thế của tế bào ung thư

Các nhà khoa học cũng phát hiện thấy hàm lượng của PEPCK gia tăng trong mô của các bệnh nhân ung thư phổi. Phó giáo sư Russell Jones, Phó giáo sư Sinh lý học tại Trung tâm Nghiên cứu Ung thư của Đại học McGill cho biết thêm: “Nồng độ PEPCK gia tăng trong một số trường hợp ung thư phổi ở người là dấu hiệu cho thấy enzyme này có thể đóng một vai trò nào đó trong bệnh lý ở người”. Như vậy, nghiên cứu này cho thấy rằng sự dồi dào hay khan hiếm của nguồn dinh dưỡng trong cơ thể có thể ảnh hưởng đến sự tiến triển của bệnh ung thư vì các tế bào ung thư phải cạnh tranh với các tế bào khác. Phó giáo sư Jones nhấn mạnh: “Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy rằng tế bào ung thư có thể sử dụng các nguồn nhiên liệu thay thế để giúp thúc đẩy sự tăng trưởng của chúng trong điều kiện khan hiếm dinh dưỡng. Chính sự linh hoạt “đáng nể” này của tế bào ung thư đã góp phần làm cho ung thư trở thành một căn bệnh chết người đáng sợ, nhưng đồng thời cũng mở ra nhiều hy vọng cho các nhà khoa học trong việc tìm kiếm phương pháp điều trị mới”.

Alexey Sergushichev, chuyên viên ngành Sinh tin học đồng thời là nghiên cứu sinh tại Khoa Công nghệ máy tính tại Đại học ITMO (Nga) giải thích: “Việc hiểu được cơ chế thích ứng với môi trường được tế bào ung thư sử dụng đã mở ra những hướng đi mới trong việc điều trị căn bệnh chết người này. Chúng tôi hy vọng việc nghiên cứu trên PEPCK và sự thay đổi cơ chế chuyển hóa trong tế bào ung thư phổi sẽ dẫn đến sự đổi mới trong điều trị ung thư phổi không tiểu bào, một trong những loại ung thư nguy hiểm nhất”.

Tài liệu tham khảo

http://www.sciencedaily.com/releases/2015/10/151020121129.htm