Phát hiện ung thư ở động vật nguyên thủy

(khoahoc.tv) - Mỗi năm hàng triệu người trên khắp thế giới bị chẩn đoán mắc ung thư. Mỗi người trong số họ đều mơ ước chiến thắng trong trận chiến chống lại ung thư. Nhưng liệu có thể đánh bại ung thư hoàn toàn không? Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Kiel (Kiel University – CAU) tại Đức đã đạt được một kết luận nghiêm túc: “Bệnh ung thư là cổ xưa như sự sống đa bào trên trái đất và có thể sẽ không bao giờ triệt được gốc rễ của căn bệnh này”, giáo sư Thomas Bosch cho biết trong kết quả nghiên cứu mới nhất của ông.

Nghiên cứu này được thực hiện bởi một nhóm nghiên cứu quốc tế dẫn đầu bởi Bosch đã được xuất bản trên tạp chí khoa học Nature Communications.

Các gene ung thư là cổ xưa

Nguyên nhân gây ra các khối u là các gene ung thư. Từ khi sự tiến hóa bắt đầu tạo ra các khối u là một vấn đề mà các nhà khoa học Tomislav Domazet – Loso và Diethard Tautz thuộc viện nghiên cứu Max Planck về Sinh học tiến hóa tại Plon đã nghiên cứu trong nhiều năm, sử dụng các phương pháp thông tin sinh học (bio-informational method) và các dữ liệu mà họ đã phát triển trong phòng thí nghiệm.

“Trong suốt quá trình tìm kiếm, nghiên cứu về nguồn gốc của gene gây ung thư, chúng tôi đã bất ngờ phát hiện thấy trong một nhóm các sinh vật cổ”, Domazet-Loso giải thích. Ông là một trong số những tác giả của nghiên cứu này và hiện đang làm việc tại viện nghiên cứu Ruder Boskovic và trường đại học Catholic của Croatia tại Zagreb. “Số liệu của chúng tôi đã dự đoán rằng những động vật đa bào đầu tiên đã có hầu hết các gene có thể gây ra ung thư ở con người". Cái còn là bí ẩn cho đến nay đó là, một mặt, bằng chứng cho thấy những sinh vật đó có thể chịu đựng các khối u, và mặt khác, còn thiếu những hiểu biết phân tử về cơ chế hình thành khối u ở những sinh vật đơn giản này.

Nguyên nhân gây ra các khối u: lỗi trong lập trình chết tế bào

Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi nhà sinh vật học tiến hóa, giáo sư Thomas Bosch từ viện nghiên cứu Động vật tại trường Đại học Kiel mới đây đã đạt được một hiểu biết đầy ấn tượng về gốc rễ của bệnh ung thư. Bosch đã nghiên cứu các tế bào gốc và quy định của sự phát triển mô trong Hydra, một polip cổ phát sinh loài, trong nhiều năm. “Giờ đây chúng tôi phát hiện thấy việc mang khối u chia polip thành hai loài Hydra khác nhau, một sinh vật rất giống với san hô”, Bosh nhấn mạnh về kết quả đầu tiên của nghiên cứu mới này. Điều này cung cấp bằng chứng cho thấy các khối u thực sự tồn tại ở động vật nguyên thủy và các động vật cổ tiến hóa.

Nhóm nghiên cứu cũng theo dõi xem tại sao các tế bào gây ra khối u nằm dọc toàn bộ trục của cơ thể. Lần đầu tiên họ có thể chứng minh rằng các tế bào gốc, các tế bào được lập trình để phân biệt giới tính, tích lũy với số lượng lớn và không được loại bỏ bởi qúa trình chết tế bào một cách tự nhiên. Điều thú vị là những khối u này chỉ ảnh hưởng tới những polip Hydra cái và tương tự như ung thư buồng trứng ở người.

“Khi thực hiện các phân tích phân tử khối u chi tiết hơn, chúng tôi đã phát hiện thấy một gene trở nên hoạt động một cách đáng kinh ngạc trong mô u và thường thì ngăn cản sự chết tế bào đã được lập trình (programmed cell death)”, Alexander Klimovic, một sinh viên học bổng tại Tổ chức Alexander-von-Humboldt Foundation tại Viện nghiên cứu động vật của trường đại học Kiel và là đồng tác giả dẫn đầu của nghiên cứu nhấn mạnh phát hiện thứ hai của nghiên cứu này. “Khi cơ chế chết tế bào phi chức năng cũng được tạo ra để đáp ứng với sự phát triển và lan rộng của các khối u trong nhiều bệnh ung thư ở người, các tương đồng xuất hiện ở đây là giống với ung thư ở người”, Klimovich cho biết.

Phát hiện thứ ba của các nhà khoa học đó là chứng minh được các tế bào khối u là lây lan. Điều này có nghĩa là nếu các tế bào của u được đưa vào trong một sinh vật khỏe mạnh, chúng có thể kích hoạt khối u phát triển ở trong sinh vật đó. Từ đó, các nhà nghiên cứu Bosch đưa ra được kết luận từ nghiên cứu của ông trong loài Hydra: “Tính chất lây lan của các tế bào ung thư cũng là một đặc điểm cổ về tiến hóa”.

Các khối u có gốc rễ sâu xa trong quá trình tiến hóa

Các nguồn quỹ đang được triển khai trên khắp thế giới trong cuộc chiến chống ung thư là rất lớn. Ước tính chỉ riêng ở Mỹ, hơn 500 tỷ đô la được đầu tư cho nghiên cứu về ung thư trong năm 2012. Nghiên cứu toàn cầu đã dẫn tới những cải thiện về phương pháp phòng ngừa, chẩn đoán và điều trị ung thư, mà chắc chắn có những thành công nhất định. Tuy nhiên một số khối u hiện nay chỉ được quan tâm khi quá trình làm chậm đã đạt được. Mỗi giây một người bị tác động bởi ung thư vẫn không chống chọi được với căn bệnh này. Tại Đức cứ một trong 4 người lại chết vì ung thư và xu hướng này đang tăng lên.

(Theo Báo cáo ung thư thế giới - World Cancer Report 2014) những con số này là động cơ để Viện Y tế quốc gia Hoa Kỳ khởi động một mạng lưới các Trung tâm Ung thư – Khoa học thể chất, một sáng kiến mới nhằm kết nối các thành tựu của các ngành khoa học khác nhau. Paul Davies, một nhà vật lý lý thuyết và nhà văn khoa học nổi tiếng hiện đang đứng đầu một trung tâm như vậy ở Phoenix, Arizona, mới đây đã kết luận: “Rõ ràng là chúng ta chỉ có thể hiểu hoàn toàn về bệnh ung thư trong bối cảnh lịch sử sinh học” (trích dẫn từ tạp chí Guardian, năm 2012).

Theo như nghiên cứu của nhóm được dẫn đầu bởi Bosch, các phát hiện về các khối u nguyên thủy trong Hydra là một bước đột phá theo hướng đó: “Nghiên cứu của chúng tôi tái khẳng định rằng các động vật nguyên thủy như polip Hydra cung cấp một lượng lớn thông tin giúp chúng ta hiểu được các vấn đề phức tạp như bệnh ung thư. Nghiên cứu của chúng tôi cũng làm cho tuyên bố “Cuộc chiến ung thư” công bố năm 1970 có thể không bao giờ dành chiến thắng. Tuy nhiên, biết rõ kẻ thù có nguồn gốc từ đâu là cách tốt nhất để chống lại nó, và nhờ đó có thể giành chiến thắng trong nhiều trận chiến”, Bosch nói.