Các nhà khoa học vừa khám phá ra một trong những bí mật sống còn của tế bào ung thư về một nguồn năng lượng khẩn cấp được kích hoạt khi chúng bị chèn ép trong quá trình di căn. Phát hiện này không chỉ lý giải khả năng sống sót phi thường của ung thư mà còn mở ra một hướng đi hoàn toàn mới để tấn công vào điểm yếu chết người của chúng.
Một trong những thách thức lớn nhất trong điều trị ung thư là ngăn chặn các tế bào di căn – tức quá trình chúng tách ra khỏi khối u ban đầu, lách qua các mô, xâm nhập vào mạch máu và lan đến các bộ phận khác của cơ thể. Đây là một hành trình cực kỳ khắc nghiệt về mặt vật lý, vậy làm thế nào các tế bào này có thể sống sót?
Một nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí Nature Communications đã tìm ra câu trả lời.
"Lực lượng phản ứng nhanh" của tế bào
Sử dụng kính hiển vi tiên tiến, các nhà khoa học tại Barcelona (Tây Ban Nha) đã quan sát và phát hiện ra một cơ chế phòng thủ đáng kinh ngạc. Khi một tế bào ung thư bị chèn ép vật lý, các ty thể (mitochondria) – vốn được xem là "nhà máy năng lượng" của tế bào – sẽ không còn nằm yên. Thay vào đó, chúng hoạt động như một "lực lượng phản ứng nhanh", lập tức lao đến bao bọc quanh nhân tế bào, tạo thành một cấu trúc giống như vầng hào quang.
Cấu trúc mới được đặt tên là NAMs (ty thể liên kết với nhân) này ngay lập tức bơm một lượng năng lượng khổng lồ thẳng vào nhân.
Một tế bào ung thư bị giới hạn, trong đó ty thể (màu đỏ tươi) có thể được nhìn thấy tích tụ ở ngoại vi nhân (nhân được hiển thị màu lục lam) và bên trong các "vết lõm" nhân (vết lõm).
Cú hích năng lượng để sửa chữa DNA
Sự gia tăng năng lượng đột biến này có một mục đích sống còn. Áp lực vật lý cực lớn trong quá trình di căn có thể làm đứt gãy và hư hỏng DNA bên trong tế bào. Nguồn năng lượng ATP khẩn cấp từ vầng hào quang NAMs sẽ cung cấp nhiên liệu cho các "đội sửa chữa" của tế bào, giúp chúng nhanh chóng hàn gắn các tổn thương DNA. Nhờ đó, tế bào ung thư có thể tự chữa lành và tiếp tục hành trình di căn nguy hiểm của mình.
Phát hiện này không chỉ là lý thuyết trong phòng thí nghiệm. Khi kiểm tra các mẫu sinh thiết từ bệnh nhân ung thư vú, các nhà khoa học nhận thấy các cấu trúc NAMs này xuất hiện nhiều hơn gấp 3 lần ở vùng rìa khối u đang xâm lấn so với phần lõi, chứng tỏ đây chính là cơ chế chúng sử dụng trong thực tế.
Hướng đi mới cho điều trị ung thư
Quan trọng hơn cả, việc phát hiện ra cơ chế này cũng đồng thời vạch ra một điểm yếu mới – một "gót chân Achilles" của ung thư di căn. Các nhà khoa học phát hiện ra rằng để giữ các ty thể tại chỗ, tế bào ung thư sử dụng một "giàn giáo" làm từ các sợi protein.
Ảnh minh họa.
Nếu các nhà khoa học có thể phát triển loại thuốc phá vỡ "giàn giáo" này, các tế bào ung thư sẽ không thể tạo ra vầng hào quang năng lượng. Khi đó, chúng sẽ không thể sửa chữa DNA và sẽ bị tiêu diệt bởi chính áp lực vật lý trong quá trình di căn. Đây là một hướng điều trị tiềm năng, có thể ngăn chặn sự lây lan của ung thư mà không cần dùng đến các phương pháp gây độc hại toàn thân như hóa trị.
Các nhà nghiên cứu tin rằng đây có thể là một cơ chế sinh học phổ quát, không chỉ riêng ở tế bào ung thư mà còn ở các tế bào miễn dịch hay thần kinh khi chúng chịu áp lực vật lý. Khám phá này đánh dấu một bước tiến cơ bản trong hiểu biết của chúng ta về cách tế bào sống sót dưới áp lực cực độ.
