Các nhà khoa học đã phát hiện ra cách thức tế bào ung thư lẩn trốn trong cơ thể

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra cách thức các tế bào ung thư trở nên vô hình đối với hệ thống miễn dịch của cơ thể - chìa khóa quan trọng cho phép khối u di căn và lan truyền khắp cơ thể.

Theo Wilfred Jefferies, tác giả chính của nghiên cứu này và là giáo sư Y khoa Di truyền học và Vi sinh - Miễn dịch học tại UBC, làm việc tại phòng thí nghiệm Michael Smith cho biết: “Hệ thống miễn dịch có hiệu quả trong việc xác định, ngăn cản sự xuất hiện và lan truyền của các khối u ban đầu, nhưng khi các khối u bắt đầu di căn thì hệ thống miễn dịch không nhận diện được các tế bào ung thư và không ngăn cản được chúng”.

“Chúng tôi đã phát hiện ra một cơ chế mới giải thích cách thức các khối u di căn “khôn hơn - outsmart” trong hệ thống miễn dịch và chúng tôi bắt đầu lật ngược quá trình này vì các khối u được phát hiện lại một lần nữa bởi hệ thống miễn dịch”.

Các tế bào ung thư thay đổi di truyền và tiến hóa theo thời gian. Nhưng các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng: khi các tế bào ung thư tiến hóa, chúng mất khả năng tạo ra một loại protein được gọi là interleukein-33 (IL-33). IL-33 là một cytokine thuộc liên họ IL-1, được tạo ra từ các cơ quan khác nhau như phổi, tuyến tiền liệt, cổ tử cung và tụy. IL-33 là một protein chức năng kép, vừa hoạt động như một yếu tố nhân, vừa là một cytokine tiền viêm. Sự định vị nhân và liên kết với chất dị nhiễm sắc được gián tiếp thông qua domain đầu N, cho phép IL-33 có chức năng như là nhân tố điều hòa phiên mã mới của tiểu đơn vị p65 của phức hợp NF-κB. Domain đầu C của IL-33 có khả năng gắn vào thụ thể của ST2 và kích hoạt việc tạo ra các cytokine loại 2 (như IL-5 và IL-13) từ các tế bào T hỗ trợ phân cực và các tế bào lympho bẩm sinh loại 2 (innate lymphocytic cells - ILC2). IL-33 quan trọng cho sự phát triển và chức năng của ILC2, và đã được chứng minh là có tác động trực tiếp lên các tế bào miễn dịch khác bao gồm: các bạch cầu ưa acid (eosinophils), các tế bào Mast, các bạch cầu ưa base (basophils), các tế bào giết tự nhiên (NK) và các loại khác.

Hơn nữa, protein IL-33 này tác động đến một phức hợp protein khác, được gọi là MHC (major histocompatibility complex (MHC) - phức hợp kháng nguyên phù hợp tổ chức của người, hay còn được gọi là kháng nguyên bạch cầu người - Human Leucocyte Antigen- HLA, chức năng chính của các phân tử MHC là trình diện peptid kháng nguyên cho các lympho T), hoạt động như là “đèn tín hiệu” để giúp nhận diện một tế bào là tế bào tốt hay là tế bào xấu. Với sự làm việc của các protein này, các tế bào khối u ban đầu đặt cờ cảnh báo ở bên ngoài tế bào, do đó các tế bào miễn dịch nhận diện ra nó và phá hủy nó. Khi IL-33 biến mất trong các khối u thì các tế bào miễn dịch không có khả năng nhận diện ra các tế bào ung thư nên các tế bào ung thư bắt đầu lan truyền hoặc di căn. Việc mất IL-33 xảy ra trong các ung thư biểu mô, điều này có nghĩa là các ung thư thường bắt đầu ở các mô phủ/ lót bề mặt của các cơ quan. Các loại ung thư bao gồm ung thư tuyến tiền liệt, ung thư vú, phổi, tử cung, cổ tử cung, tụy, da và các loại ung thư khác.

Các ung thư di căn biểu hiện sự giảm mật độ của IL-33 và giảm mật độ của antigen processing machinery (APM) so với các khối u ban đầu cùng loại (cùng kiểu tế bào hoặc cùng gen). Bổ trợ sự biểu hiện của IL-33 trong các khối u di căn làm tăng cường điều hòa sự biểu hiện của APM và tăng cường điều hòa chức năng của các phân tử MHC, dẫn đến làm giảm tốc độ tăng trưởng của khối u và tần suất lưu thông của các tế bào khối u thấp (giảm khả năng di căn). Các nghiên cứu tương tự ở người cũng giải thích rằng: sự biểu hiện của IL-33 trong khối u thấp là một dấu chuẩn sinh học miễn dịch liên qua đến sự tái phát của các tế bào ung thư tuyến tiền liệt và thận nhưng chưa rõ ràng.

Bằng việc hợp tác với các nhà nghiên cứu của trung tâm tuyến tiền liệt Vancouver và nghiên cứu trên hàng trăm bệnh nhân, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng: ở các bệnh nhân bị ung thư tuyến tiền liệt và thận thì khối u của các ung thư này đều bị mất IL-33 và bệnh tái phát trở lại nhanh hơn trong một khoảng thời gian 5 năm. Do đó, các nhà nghiên cứu bắt đầu nghiên cứu thử nghiệm đối với IL-33, là một cách có hiệu quả để theo dõi/ giám sát tiến triển của các ung thư nhất định.

Theo Iryna Saranchova, một nghiên cứu sinh tại phòng Vi sinh học - Miễn dịch học và là tác giả chính của nghiên cứu này cho biết: “IL-33 là một trong những dấu chuẩn sinh học miễn dịch đầu tiên cho ung thư tuyến tiền liệt và trong tương lai gần, chúng tôi đang có kế hoạch tiến hành khảo sát này trên kích thước mẫu lớn (trên nhiều người bệnh)”. Các nhà nghiên cứu từ lâu đã sử dụng hệ thống miễn dịch để chống lại ung thư, như chỉ có một vài năm gần đây, họ mới xác định được phương pháp điều trị có tiềm năng.

 Trong nghiên cứu này, Saranchova, Jefferies và các đồng nghiệp của họ tại phòng thí nghiệm Michael Smith đã cho thấy rằng: việc đưa IL-33 quay trở lại ung thư di căn giúp phục hồi lại khả năng của hệ thống miễn dịch để nhận diện các khối u. Nghiên cứu sâu hơn sẽ tiếp tục khảo sát thử và cách này có thể là một phương phát điều trị ung thư có hiệu quả ở người.

Tóm lại, qua nghiên cứu này tác giả ghi nhận được:

• Thứ nhất là sự biểu hiện của IL-33 trong nhiều loại ung thư giảm khi chúng chuyển sang hình thức di căn của bệnh.
• Thứ hai là sự biểu hiện của IL-33 và MHC-1 xuất hiện trong khối u có liên quan trực tiếp và có khả năng đồng điều hòa.
• Thứ ba là việc giới thiệu lại IL-33 cho các khối u di căn, đưa đến sự giảm quá trình lưu thông của các tế bào khối u (giảm sự di căn) và tăng cường sự miễn dịch chống lại các khối u di căn trong in vivo.
• Thứ tư là sự biểu hiện của IL-33 được sử dụng như là một dấu chuẩn sinh học miễn dịch cho sự tái phát và sống sót của các tế bào ung thư tuyến tiền liệt và ung thư thận nhưng chưa rõ ràng.

 Tài liệu tham khảo:

1. "Scientists Discover How Cancer Cells Hide Inside the Body", dailymedicalcases.

2. Saranchova I., Han J., Huang H., Fenninger F., Choi K. B., Munro L.,Pfeifer C., Welch I., Wyatt A. W., Fazli L., Gleave M. E. and Jefferies A. W. (2016), “Discovery of a Metastatic Immune Escape Mechanism Initiated by the Loss of Expression of the Tumour Biomarker Interleukin-33”, Scientific Reports, 6:30555, DOI: 10.1038/srep30555.

Lược dịch và tổng hợp Nguyễn Thị Hương