Ngăn chặn sự di chuyển của tế bào khối u ngăn chặn sự lây lan của ung thư
Những hiểu biết mới về cách các tế bào khối u di chuyển có thể hỗ trợ rất nhiều trong việc phát triển các phương pháp điều trị để ngăn chặn sự lây lan của ung thư.
Sử dụng một mô hình thử nghiệm, các nhà khoa học từ Đại học Minnesota ở Minneapolis đã ngăn chặn các tế bào ung thư lây lan, ngay cả sau khi các tế bào đã thay đổi phương thức di chuyển của chúng.
Cơ hội loại bỏ ung thư cao hơn nhiều nếu bệnh chưa lan ra ngoài khối u nguyên phát.
Khoảng 90% trường hợp tử vong liên quan đến ung thư xảy ra do di căn hoặc khả năng khối u xâm lấn mô lân cận và di căn sang các bộ phận khác của cơ thể.
Một phương pháp điều trị ngăn chặn sự di chuyển của các tế bào ung thư sẽ cải thiện đáng kể tỷ lệ sống sót, bằng cách cho các bác sĩ thêm thời gian để xử lý khối u nguyên phát.
Nghiên cứu mới, được đăng trên tạp chí Nature Communications, có thể đánh dấu một bước tiến lớn đối với thành tựu này.
'Tế bào ung thư hoạt động rất lén lút'
Các nhà nghiên cứu đã thiết lập các phiên bản phòng thí nghiệm của môi trường khối u và quan sát cách các tế bào ung thư vú di chuyển qua chúng.
Sử dụng thuốc, họ cố gắng ngăn chặn các tế bào bằng cách phá vỡ các cơ chế hoạt động như động cơ, tạo ra lực cho chuyển động.
Trước sự ngạc nhiên của các nhà khoa học, các tế bào đã chuyển sang một cách di chuyển hoàn toàn khác, khiến chúng trông giống như những đốm màu “rỉ nước”.
“Tế bào ung thư hoạt động rất lén lút,” tác giả cấp cao Tiến sĩ Paolo P. Provenzano, phó giáo sư tại khoa kỹ thuật y sinh của Đại học Minnesota, nhận xét. Anh ấy thừa nhận, "Chúng tôi không mong đợi các tế bào thay đổi chuyển động của chúng."
Tuy nhiên, bằng cách nhắm mục tiêu cả hai phương thức di chuyển của tế bào cùng một lúc, các nhà nghiên cứu đã “ngăn chặn các tế bào theo dõi của chúng”.
Tiến sĩ Provenzano lưu ý, “Có vẻ như chúng tôi đã phá hủy GPS của họ để họ không thể tìm thấy đường cao tốc. […] Các phòng giam chỉ ngồi đó và không di chuyển. ”
Di căn và di chuyển tế bào
Di căn là một quá trình phức tạp với nhiều giai đoạn. Trong mỗi trường hợp, một số điều kiện nhất định phải được đáp ứng trước khi ung thư có thể tiến triển.
Ví dụ, trong quá trình xâm lấn mô lân cận, cả tế bào khối u và môi trường vi mô của chúng, hoặc chất nền ngoại bào, đều trải qua những thay đổi lớn.
Hầu hết các tế bào có một số khả năng di chuyển qua chất nền ngoại bào bao quanh chúng, nhờ vào phản hồi phức tạp của các tín hiệu được gọi là hướng dẫn tiếp xúc.
Các nhà khoa học đã quan sát hướng dẫn này trong nhiều môi trường khác nhau, chẳng hạn như trong quá trình chữa lành vết thương, tạo và tái tạo các cơ quan.
Tiến sĩ Provenzano và nhóm của ông nói rằng hướng dẫn tiếp xúc cũng giúp các tế bào ung thư nhận biết và đi theo các con đường trong khối u. Họ ví các mô hình hướng dẫn như "đường cao tốc" cho sự xâm nhập của tế bào ung thư.
Tỷ lệ sống sót có xu hướng thấp hơn ở những người có khối u với nhiều mô hình này.
Các tác giả của nghiên cứu mới lưu ý rằng cộng đồng y tế vẫn chưa hiểu đầy đủ về cách các tế bào ung thư cảm nhận được các dấu hiệu hướng dẫn tiếp xúc.
Môi trường vi mô khối u được thiết kế
Để điều tra cách các tế bào nhận ra và đi theo những con đường này, nhóm đã thiết kế môi trường vi mô 2-D mô phỏng các mẫu tín hiệu hướng dẫn trong các khối u.
Làm việc với môi trường được thiết kế giúp tăng tốc độ nghiên cứu này lên rất nhiều.
“Bằng cách sử dụng các vi môi trường mạng được kiểm soát này, chúng tôi có thể kiểm tra hàng trăm sự kiện chuyển động của tế bào trong vài giờ, so với một hoặc hai sự kiện trong cùng một khung thời gian bằng cách chụp ảnh khối u”, tác giả nghiên cứu đầu tiên, Tiến sĩ Erdem D. Tabdanov, giải thích làm việc trong khoa kỹ thuật y sinh của trường đại học.
Đoạn video ngắn sau đây của Đại học Minnesota cho thấy điều gì đã xảy ra khi các nhà nghiên cứu sử dụng thuốc để nhắm mục tiêu các chuyển động giống như vận động của các tế bào ung thư vú. Các tế bào chuyển sang chuyển động chảy, giống như chất lỏng, dựa trên các cơ chế khác nhau.
Nhóm nghiên cứu dự định thử nghiệm phương pháp của họ trên các loại ung thư khác, sau đó bắt đầu thử nghiệm trên động vật. Nếu những điều này diễn ra tốt đẹp, các thử nghiệm ở người sẽ được thực hiện trong vòng vài năm.
Các nhà nghiên cứu cũng cần điều tra các khía cạnh khác của phương pháp này, chẳng hạn như ảnh hưởng đến các tế bào khỏe mạnh.
“Cuối cùng, chúng tôi muốn tìm cách ngăn chặn sự di chuyển của tế bào ung thư trong khi tăng cường sự di chuyển của tế bào miễn dịch để chống lại bệnh ung thư”.
Tiến sĩ Paolo P. Provenzano
