Tìm thấy nhân vật phản diện ecDNA: Hy vọng mới cho bệnh nhân ung thư

Các nhà nghiên cứu cho biết thêm, việc phát hiện ra những vật liệu di truyền này (được gọi là DNA ngoại nhiễm sắc thể hoặc ecDNA) có thể tạo ra một cuộc cách mạng trong phương pháp điều trị một số khối u ác tính.

Giáo sư Paul Mischel của Trường Đại học Stanford (California), một trong những người đứng đầu chương trình, cho biết: “Việc khám phá ra cách các vật liệu DNA này hoạt động bên trong cơ thể là một yếu tố thay đổi cuộc chơi. Chúng tôi tin rằng chúng là nguyên nhân khiến bệnh ung thư tiến triển nặng hơn ở các bệnh nhân. Nếu có thể ngăn chặn hoạt động của chúng, chúng ta có thể ngăn chặn sự tiến triển của căn bệnh ung thư”.

Được tạo thành từ các vòng DNA nhỏ, những “nhân vật phản diện” di truyền này tồn tại bên ngoài các nhiễm sắc thể, vốn là kho lưu trữ vật liệu di truyền chính của tế bào con người và điều khiển sự phát triển của cơ thể cũng như xác định các đặc điểm cá nhân. Phát hiện về sự tồn tại của những đơn vị nhỏ hơn này đã được tiết lộ từ nhiều năm trước nhưng tầm quan trọng của chúng đối với bệnh ung thư đến nay mới được khám phá.  

“Chúng tôi đã phát hiện ra rằng, ecDNA đóng vai trò là các gen gây ung thư. Bằng các nào đó, chúng đã tự tách mình ra khỏi nhiễm sắc thể và bắt đầu phá vỡ các quy tắc di truyền bình thường”, nhà di truyền học Howard Chang của Đại học Stanford cho biết.

Việc tìm ra ecDNA được kỳ vọng sẽ tạo ra một cuộc cách mạnh trong điều trị bệnh ung thư.

Howard Chang giải thích: “Chúng hoạt động như những nhân vật phản diện trong phim "Điệp viên 007". Lúc đầu, trong một bộ phim, bạn thấy các vụ nổ, giết chóc và thảm họa khác nhau xảy ra và bạn không biết tại sao chúng lại xảy ra hoặc ai là người chịu trách nhiệm. Cuối cùng, đến một lúc nào đó, kẻ thủ ác được tiết lộ và là tác nhân của tất cả tình trạng lộn xộn”.

Các nhà khoa học có thể thấy tất cả những điều kỳ lạ, không thể giải thích được những gì xảy ra như khối u lan rộng với tốc độ không lường trước được hoặc ung thư kháng các loại thuốc hiệu quả ban đầu. “Cuối cùng, chúng tôi đã tìm ra tác nhân của những điều đó. Đó chính là ecDNA,” Chang nói thêm.

Khám phá đột phá này là một phần của sáng kiến “Những thách thức lớn đối với ung thư”, được hỗ trợ bởi Viện Nghiên cứu Ung thư Vương quốc Anh và Viện Ung thư quốc gia Mỹ. Sáng kiến được đưa ra để tài trợ cho các chương trình nghiên cứu đa ngành nhằm phát hiện các phương pháp mới trong điều trị bệnh ung thư. 20 triệu bảng Anh đã được tài trợ cho nghiên cứu về sự liên quan của ecDNA với bệnh ung thư. Nghiên cứu đã thu hút sự tham gia của nhóm các nhà hóa học, sinh vật học, di truyền học, toán học và miễn dịch học ở California, London và các trung tâm khác cùng hợp tác để tìm ra cách các vòng lặp nhỏ này của DNA gây ra tác hại sinh học.

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã chỉ ra rằng các khối u xuất hiện do các gene bình thường trong một tế bào gặp trục trặc và khiến tế bào đó phân chia không kiểm soát, từ đó tạo nên khối u. Những gen này được gọi là gen gây ung thư và nhiều loại thuốc và liệu pháp được phát triển nhắm vào chúng.

Mischel nói thêm, họ đã phát hiện ra rằng, trong một số dạng ung thư, gene gây ung thư không ở nơi mà chúng ta nghĩ mà chúng thực sự nằm trên DNA ngoại nhiễm sắc thể. “Gene dễ bị tổn thương nhanh chóng biến mất khi bị đe dọa bởi thuốc trị ung thư và được ẩn trong ecDNA. Sau đó, khi đã an toàn, nó xuất hiện trở lại và bắt đầu gây tổn thương trở lại”.  

Từ góc độ này, ecDNA không chỉ là một nhân vật phản diện, mà nó là một kẻ “chủ mưu hình sự”. Giáo sư Charlie Swanton của Viện Francis Crick ở London cho biết: “Nó gần như có thể biến mất hoàn toàn khỏi một khối u và sau đó quay trở lại sau khi bạn ngừng điều trị bằng thuốc. Điều đó cung cấp khả năng thích ứng gần như vô hạn”.

Các nhà khoa học cũng tự tin rằng họ sẽ có thể tìm ra cách loại bỏ ecDNA khỏi bệnh nhân. Tiến sĩ Mariam Jamal-Hanjani đến từ Viện Ung thư của Đại học London nói: “Cần lưu ý rằng ecDNA là một đặc điểm của ung thư chứ không phải mô khỏe mạnh, điều đó làm dấy lên hy vọng rằng khi chúng ta tìm ra cách loại bỏ nó thông qua thuốc hoặc một số biện pháp trị liệu thì nó sẽ không gây ra các tác dụng phụ khó chịu”. “Điều quan trọng là một khi chúng ta đã tìm ra nguyên nhân của vấn đề thì có thể phát triển và thử tất cả các loại thuốc và liệu pháp để giải quyết vấn đề đó”, chuyên gia này nói.

Đồng quan điểm với Tiến sĩ Mariam Jamal-Hanjani, nhà di truyền học Howard Chang nói: “Chúng tôi hiện đang tìm cách xác định điểm yếu của ecDNA và đã xác định được một loại protein giúp giữ nó lại. Chúng tôi cũng đã phát hiện ra một loại thuốc có tác dụng đầy hứa hẹn đối với loại protein này. Trong những năm tới, chúng tôi sẽ thử nghiệm nhiều hơn nữa cho đến khi tìm ra phương pháp tốt nhất để xử lý ecDNA và ngăn chặn các hoạt động gây ung thư của nó. Sẽ mất thời gian nhưng tôi tin rằng chúng ta sẽ làm được”.

TRẦN HOÀI (Theo the Guardian)