Các tế bào ung thư có khả năng di căn đáng sợ khi chúng có thể xâm nhập vào những mạch máu nhỏ nhất để di chuyển đến toàn cơ thể, theo như một nghiên cứu mới đây bởi các nhà khoa học từ bệnh viện đa khoa Massachusetts. Việc tìm ra cách ngăn chặn sự lây lan của chúng sẽ giúp giảm thiểu tốc độ phát triển đáng báo động của căn bệnh giết người số một trên thế giới: ung thư.
Ung thư di căn qua toàn bộ cơ thể khi một tế bào tách ra khỏi khối u gốc và xâm nhập vào mạch máu. Sự di căn là nguyên nhân chính cho những cái chết liên quan tới căn bệnh ung thư. Các nhà khoa học cho rằng nhóm tế bào ung thư lớn hơn không có khả năng xâm nhập qua các mạch máu có kích thước siêu nhỏ. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu MGH đã chứng minh điều ngược lại.
Các nhóm tế bào ung thư biết cách thay đổi cấu trúc để phù hợp với các môi trường nhỏ hẹp. Chúng sẽ thay đổi thành cấu trúc dạng chuỗi và đi qua các mạch máu thắt hẹp. Sau đó, các tế bào sẽ tái cấu trúc lại như dạng ban đầu. Nhóm nghiên cứu đã thông báo kết quả nghiên cứu trên trang Proceedings of the National Academy of Sciences.
Khối u ung thư có thể phân tách và di chuyển đến nhiều bộ phận khác nhau trên cơ thể người.
"Phát hiện này sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cơ chế di căn của tế bào ung thư, cũng như tìm ra phương pháp điều trị hiệu quả hơn", phát biểu của trưởng nhóm nghiên cứu Sam Au.
Các nhà khoa học từ lâu đã nghi ngờ về nhóm các tế bào có tên "tế bào ung thư tuần hoàn" (CTC), đóng vai trò chủ chốt trong việc phát tán các tế bào ung thư. Những nghiên cứu trước đây đã tìm thấy sự tồn tại của các nhóm tế bào khá lớn trong mạch máu của cánh tay bệnh nhân qua đời vì ung thư. Nhóm tế bào này nằm xa hơn khu vực của khối u gốc. Điều đó đồng nghĩa với việc, chúng đã di chuyển qua các mao dẫn rất nhỏ.
Tuy nhiên, các nhà khoa học chưa thể đưa ra nhận định chính xác về cách mà các nhóm tế bào thực hiện điều đó vì rõ ràng, chúng có kích thước lớn hơn hẳn so với mạch máu. Các tế bào này khá hiếm; do đó, rất khó để có thể phát hiện và phân tách chúng ra từ hàng tỉ tế bào trôi nổi trong mạch máu: hồng cầu, bạch cầu và chủ yếu là các tiểu cầu. Nó giống như việc bạn phải tìm một cái kim trong đống cỏ. Chính vì vậy mà giới nghiên cứu vẫn đang đau đầu để tìm ra giải pháp hợp lý hơn.
Để tách nhóm tế bào trên cho việc nghiên cứu, nhóm MGH đã dựa vào những công nghệ kênh dẫn vi lưu hay còn được gọi là "các phòng nghiên cứu trên con chip", một công cụ nổi tiếng cho công tác chẩn đoán vì chúng có khả năng xử lý nhanh một lượng máu lớn. Với các con chip như vậy, bạn có thể loại bỏ "đám cỏ" để tìm ra "chiếc kim" qua quá trình tiêu dịch. Họ sẽ loại bỏ dần các tế bào khác cho tới khi chỉ còn lại tế bào ung thư tuần hoàn.
Năm ngoái, đồng tác giả Mehmet Toners đã sử dụng một con chip để khẳng định việc các nhóm tế bào ung thư như vậy phổ biến trong mạch máu hơn những gì chúng ta từng biết. Với nghiên cứu mới nhất, nhóm các nhà khoa học đã thiết kế một kênh dẫn với nút thắt cổ chai có kích thước tương tự như một mao mạch. Sau đó, họ ghi lại chuyển động của nhóm tế bào CTC qua kênh dẫn đó.
Thông thường, các bệnh nhân mắc ung thư sẽ qua đời vì sự di căn của khối u gốc.
Để thuận tiện cho công tác nghiên cứu, nhóm MGH đã tiêm các tế bào CTC của người vào bên trong mạch máu của phôi thai cá ngựa vằn. Loại cá này được chọn để tiến hành nghiên cứu do có cấu tạo các mạch máu trong suốt giúp việc ghi hình và quan sát dễ dàng hơn. Bên cạnh đó, chúng cũng có kích thước mao mạch tương tự con người. Trong cả hai trường hợp, nhóm tế bào đã biến đổi thành dạng chuỗi để xuyên qua phần thắt hẹp. Sau đó, chúng sẽ tái cấu tạo lại thành nhóm tế bào như ban đầu. Nghiên cứu cũng cho thấy kết quả tương tự với các nhóm CTC có kích thước lớn hơn.
Các tế bào ung thư gắn kết với nhau một cách rất chặt chẽ. Trong trường hợp này, các liên kết tồn tại trước đó phối hợp nhịp nhàng khiến chúng có thể dễ dàng thay đổi cấu trúc mà không làm tổn hại tới từng tế bào đơn lẻ hay vô hiệu hóa khả năng phân bào trong tương lai.
Với việc hiểu được một phần cơ chế của sự lây lan tế bào ung thư, các nhà khoa học hy vọng rằng có thể kiểm soát tốc độ di căn bằng cách bẻ gãy các liên kết hoặc khiến chúng không thể thay đổi cấu trúc. Nhờ vậy, tế bào ung thư sẽ không thể di căn qua các mao mạch hẹp.