Đề XuấT, 2019

Editor Choice

Phẫu thuật cắt bỏ vú ngoài da: Lợi ích và lựa chọn
Cắt bỏ bộ phận sinh dục nữ là gì?
Mọi thứ bạn nên biết về bệnh kiết lị

Khói thuốc lá có thể 'tế bào phổi chính' phát triển ung thư

Nghiên cứu mới đã tiết lộ mức độ tiếp xúc lâu dài với khói thuốc lá có thể làm thay đổi các tế bào phổi theo cách khiến chúng nhạy cảm với các yếu tố di truyền gây ung thư.


Kết quả của một nghiên cứu mới đã chỉ ra rằng những thay đổi biểu sinh liên quan đến việc hút thuốc lá tích tụ theo thời gian để kích hoạt ung thư phổi.

Trong tạp chí Tế bào ung thư, các nhà khoa học từ Trung tâm Ung thư Johns Hopkins Kimmel ở Baltimore, MD, mô tả cách họ sử dụng các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm ở cấp độ tế bào để lập bản đồ một loạt các sự kiện "biểu sinh", theo thời gian, có thể kết nối tiếp xúc với khói thuốc lá với ung thư phổi.

Ung thư phổi là một bệnh trong đó các tế bào bất thường trong phổi phát triển ngoài tầm kiểm soát và hình thành khối u. Đây là loại ung thư phổ biến nhất trên toàn thế giới và chiếm 1,8 triệu trong số 14,1 triệu ca ung thư ước tính năm 2012, đây là năm mới nhất trong thống kê toàn cầu.

Hút thuốc lá là nguyên nhân hàng đầu của ung thư phổi và chiếm 85 phần trăm của tất cả các loại.

Tại Hoa Kỳ, ung thư phổi chịu trách nhiệm cho 27 phần trăm tất cả các ca tử vong do ung thư trong năm 2011. Tuy nhiên, sau nhiều thập kỷ, tỷ lệ ung thư phổi ở Hoa Kỳ hiện đang giảm, phù hợp với việc giảm tỷ lệ hút thuốc lá.

Nghiên cứu mới liên quan đến biểu sinh học - nghĩa là, các yếu tố ngoài DNA của chúng ta (chẳng hạn như môi trường) có thể thay đổi cách thức hoạt động của gen. Ví dụ, thay đổi biểu sinh có thể "bật và tắt gen" và quyết định loại protein nào được tạo ra trong tế bào.

Thay đổi biểu sinh và ung thư

Các thay đổi biểu sinh có nhiều dạng khác nhau, một trong số đó là methyl hóa - hoặc bổ sung hóa học các nhóm methyl nhỏ vào đầu mã DNA của gen. Điều này thường dẫn đến việc vô hiệu hóa hoặc "làm im lặng" gen.

Trong tài liệu nghiên cứu của mình, các tác giả giải thích rằng các nhà khoa học hiện hiểu ung thư là một "quá trình phức tạp liên quan đến cả bất thường di truyền và biểu sinh" có thể được đưa ra "thông qua các hình thức khác nhau nhấn mạnh, "Chẳng hạn như tiếp xúc với khói thuốc lá.

Tuy nhiên, họ lưu ý rằng điều ít được hiểu là sự thay đổi biểu sinh cụ thể có thể thay đổi các gen chính và tín hiệu của chúng như thế nào và đến lượt nó, liên kết với sự hình thành khối u trong ung thư phổi.

Trong nghiên cứu của họ, các nhà nghiên cứu đã phát triển các tế bào phế quản của con người - loại tế bào xếp thành đường dẫn khí của phổi - trong phòng thí nghiệm và tắm cho chúng bằng một dạng khói thuốc lá mỗi ngày trong 15 tháng.

Họ lưu ý rằng tắm tế bào theo cách này trong khoảng thời gian này tương đương với việc hút một đến hai bao thuốc lá mỗi ngày trong 20 đến 30 năm.

Phá hủy DNA và methyl hóa

Nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng sau 10 ngày, các tế bào tiếp xúc với khói cho thấy mức độ thiệt hại DNA cao hơn so với các tế bào không tiếp xúc với khói thuốc lá mô phỏng.

Thiệt hại DNA là loại xảy ra trong phản ứng với các loại oxy phản ứng, hoặc các gốc tự do, là các hợp chất có chứa oxy được biết là có trong khói thuốc lá.

Trong khoảng thời gian từ 10 ngày đến 3 tháng tiếp xúc với khói thuốc lá, các tế bào cho thấy mức độ EZH2 tăng gấp hai đến bốn lần, đây là một loại hormone làm im lặng các gen. Công việc trước đây đã chỉ ra rằng hormone này có thể là tiền thân của quá trình methyl hóa DNA bất thường.

Sau thời điểm 3 tháng, EZH2 chững lại và có sự gia tăng gấp hai đến ba lần trong DNMT1, đây là enzyme duy trì quá trình methyl hóa DNA trong nhiều loại gen được gọi là gen ức chế khối u, thường ngăn chặn sự hình thành khối u.

Enzym đã giữ quá trình methyl hóa DNA ở vị trí bắt đầu của gen, làm im lặng các gen một cách hiệu quả và do đó ngăn chặn chúng ngăn chặn sự phát triển của tế bào không kiểm soát được.

Trong khoảng thời gian từ 3 tháng đến 6 tháng tiếp xúc với khói thuốc lá, nồng độ EZH2 và DNMT1 đã giảm, nhưng tác dụng của chúng đối với quá trình methyl hóa DNA vẫn còn tồn tại ở mức 10 và 15 tháng.

Các nhà nghiên cứu tìm thấy bằng chứng về sự biểu hiện giảm trong hàng trăm gen - bao gồm BMP3, SFRP2 và GATA4 và các gen ức chế khối u quan trọng khác.

Họ cũng tìm thấy một sự gia tăng đáng kể - năm lần hoặc nhiều hơn - trong các tín hiệu liên quan đến một gen gây ung thư có tên KRAS, đột biến được tìm thấy trong ung thư liên quan đến hút thuốc.

Thời điểm biểu sinh có thể quan trọng

Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng họ không tìm thấy đột biến, hoặc thay đổi DNA cơ bản, trong KRAS hoặc các gen ức chế khối u. Họ tin rằng nếu các gen ức chế khối u không bị tắt tiếng do tiếp xúc với khói, chúng có thể đã được kích hoạt bình thường và ngăn chặn sự gia tăng tín hiệu KRAS.

Nhóm nghiên cứu cho rằng thời gian của các sự kiện được quan sát trong chuỗi diễn ra có thể rất quan trọng. Khi chúng chèn đột biến vào gen KRAS trong các tế bào tiếp xúc với khói, chúng chỉ trở thành ung thư nếu quá trình chèn xảy ra sau khi methyl hóa hoàn toàn - nghĩa là sau 15 tháng tiếp xúc với khói thuốc lá. Điều này đã không xảy ra chỉ sau 6 tháng tiếp xúc.

Họ lưu ý rằng điều này ngụ ý rằng các tế bào đường thở ngày càng dễ bị đột biến gây ra ung thư vì những thay đổi biểu sinh do tiếp xúc với khói thuốc lá "tích tụ theo thời gian".

Có lẽ việc bỏ hút thuốc có thể làm giảm nguy cơ ung thư phổi ở những người hút thuốc bằng cách giảm mức độ methyl hóa DNA, nhóm nghiên cứu cho biết.

Khi họ phân tích kết quả từ các nghiên cứu trước đó, họ phát hiện ra rằng những người hút thuốc đã không chạm vào thuốc lá trong 10 năm có mức độ thấp hơn so với những người hút thuốc hiện tại về loại methyl hóa DNA mà họ đã xác định trong nghiên cứu mới.

Một ý nghĩa khác của nghiên cứu là thuốc demethylation có thể giúp giảm nguy cơ ung thư phổi ở những người có nguy cơ cao hơn - ví dụ, những bệnh nhân đã trải qua phẫu thuật cho các dạng ung thư sớm.

Nhóm nghiên cứu lưu ý rằng một số loại thuốc khử acetyl đã trải qua các thử nghiệm lâm sàng - ví dụ như một phương pháp điều trị cho tình trạng tiền ung thư máu.

Các nhà nghiên cứu tin rằng những phát hiện của họ đại diện cho một bước để hiểu làm thế nào hút thuốc lá có thể ảnh hưởng đến nguy cơ ung thư phổi thông qua biểu sinh. Họ rất muốn chỉ ra rằng, vì công việc của họ bị giới hạn trong phòng thí nghiệm, điều đó không có nghĩa là những gì họ khám phá nhất thiết phải xảy ra ở những người hút thuốc.

"Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy những thay đổi biểu sinh đối với các tế bào được điều trị bằng khói thuốc lá làm nhạy cảm các tế bào đường thở với các đột biến gen được biết là gây ung thư phổi."

Giáo sư Stephen Baylin, Trung tâm Ung thư Johns Hopkins Kimmel

Các LoạI Phổ BiếN

Top