Các tế bào ung thư nổi tiếng với việc tuyển dụng các tế bào bình thường để giúp chúng phát triển và lan rộng. Giờ đây, một nghiên cứu mới cho thấy rằng các tế bào ung thư có thể khai thác chức năng bình thường của bạch cầu trung tính, dạng tế bào bạch cầu phổ biến nhất, để giúp hình thành các khối u di căn.

Các nghiên cứu khác đã liên kết bạch cầu trung tính với sự di căn của ung thư và đề xuất cách chúng có thể đạt được nhiệm vụ này. Nghiên cứu mới này, các tác giả tin rằng, có thể giúp điền vào một số khoảng trống trong quá trình này.

Nghiên cứu cho thấy các tế bào ung thư có thể khiến bạch cầu trung tính giải phóng các bẫy đặc biệt mà các tế bào miễn dịch này thường sử dụng để bắt giữ và tiêu diệt mầm bệnh. Nhóm nghiên cứu cho biết, đối với các tế bào ung thư thoát ra khỏi khối u ban đầu và di chuyển đến một vị trí xa trong cơ thể, cái gọi là bẫy ngoại bào bạch cầu trung tính (NET) này xuất hiện để giúp các tế bào ung thư hình thành khối u hoặc di căn ở các mô khác.

Được dẫn dắt bởi các nhà điều tra tại Phòng thí nghiệm Cold Spring Harbor ở New York, các nhà nghiên cứu cũng đã phát triển một liệu pháp dựa trên công nghệ nano để phân hủy NET. Họ đã chỉ ra rằng phương pháp điều trị này có thể ngăn ngừa hoặc làm giảm đáng kể sự hình thành các khối u di căn trong phổi của những con chuột mắc một dạng ung thư vú ác tính.

Tác giả chính của nghiên cứu, Mikala Egeblad, Ph.D. Nhưng những phát hiện cho thấy rằng “NET rất quan trọng đối với quá trình xâm lấn di căn,” các nhà nghiên cứu đã viết trong Science Translational Medicine ngày 19 tháng 10 và “nâng cao khả năng thú vị của việc nhắm mục tiêu vào NET để ngăn chặn sự di căn.”

Đúc NET

Là những người phản ứng đầu tiên với vi khuẩn có khả năng gây hại và các mầm bệnh khác, bạch cầu trung tính là một thành phần quan trọng của hệ thống miễn dịch của con người. Một trong những cách mà bạch cầu trung tính loại bỏ khỏi cơ thể các mầm bệnh có hại là hình thành các NET, một mạng lưới gồm DNA và các enzym độc hại để bẫy và tiêu diệt những kẻ xâm lược này.

Trong thập kỷ qua, vai trò của các tế bào hệ thống miễn dịch đối với bệnh ung thư – vừa là yếu tố thúc đẩy vừa là yếu tố cản trở sự phát triển, tiến triển và lây lan của khối u – đã trở nên rất được quan tâm, Rosandra Kaplan, MD, thuộc Trung tâm Nghiên cứu Ung thư của NCI, người có nghiên cứu giải thích. tập trung vào môi trường vi mô khối u và các thành phần cụ thể của nó, bao gồm các tế bào miễn dịch, thúc đẩy quá trình di căn.

Nhưng bạch cầu trung tính không nhận được nhiều sự chú ý như các tế bào miễn dịch khác, chẳng hạn như tế bào T và đại thực bào, cô tiếp tục.

“Các tế bào T đã thực sự có giai đoạn trung tâm. Tiến sĩ Kaplan nói: “Chúng là loại tốt nhất trong việc tiêu diệt các tế bào khối u, vì vậy chúng đã nhận được rất nhiều sự chú ý. Mặt khác, bạch cầu trung tính không tồn tại lâu trong cơ thể một khi chúng được sản xuất và chúng không gây chết người như các tế bào miễn dịch khác, cô ấy tiếp tục, vì vậy chúng có khả năng thúc đẩy ung thư hoặc năng lực như một vũ khí chống khối u. đã được nghiên cứu ít hơn.

Tiến sĩ Egeblad và nhóm của cô ấy, tiếp nối các nghiên cứu trước đó liên kết bạch cầu trung tính với sự di căn, ban đầu tập trung vào sự di căn của ung thư vú để hiểu rõ hơn về cách thức và vị trí mà bạch cầu trung tính có thể hỗ trợ quá trình này.

Ví dụ, trong các mô hình chuột của bệnh ung thư vú di căn cao, họ đã chỉ ra rằng bạch cầu trung tính và các phân tử tín hiệu tuyển dụng chúng có thể được tìm thấy rất nhiều trong các khối u nguyên phát và di căn.

Tuy nhiên, cho đến khi họ chuyển sang một công nghệ hình ảnh tiên tiến được gọi là hình ảnh phổi trong cơ thể đồng tiêu (CILI), thì vai trò tiềm năng của NET mới trở nên rõ ràng. Sử dụng CILI, các nhà nghiên cứu đã quét phổi của những con chuột đã được tiêm tế bào ung thư vú di căn đến phổi và thấy các cấu trúc nhô ra từ một số tế bào. Các thí nghiệm bổ sung tiết lộ rằng các cấu trúc là NET.

Và mặc dù không có bằng chứng về nhiễm trùng trong phổi, nhưng số lượng NET ở chuột vẫn “tăng lên trong nhiều ngày” sau khi các tế bào ung thư vú được tiêm vào, họ báo cáo.

Để xem liệu NET có trong ung thư vú ở người hay không, các nhà nghiên cứu đã phân tích các mẫu khối u nguyên phát và di căn từ bệnh nhân ung thư vú. Mặc dù họ đã tìm thấy NET trong cả hai loại mẫu khối u, nhưng bẫy được tìm thấy nhiều nhất và nhất quán nhất trong các mẫu khối u của phụ nữ mắc dạng ung thư vú di căn cao được gọi là bộ ba âm tính.

Các thí nghiệm bổ sung trong phòng thí nghiệm cho thấy rằng khi bạch cầu trung tính phát triển với sự có mặt của các tế bào ung thư vú rất hung hăng, nó dẫn đến sự hình thành NET mạnh mẽ và khiến các tế bào ung thư hoạt động mạnh mẽ hơn nhiều. Cả hai kết quả này đều không xảy ra khi họ nuôi cấy bạch cầu trung tính với các tế bào ung thư vú không phát triển và lan rộng nhanh chóng.

Các thí nghiệm khác gợi ý rằng các tế bào ung thư có thể tạo ra các bạch cầu trung tính hình thành và giải phóng NET bằng cách kích hoạt các lộ trình truyền tín hiệu quan trọng trong các tế bào miễn dịch.

tiêu hóa NET

Các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng cấu trúc dựa trên DNA của NET có thể tạo ra một lỗ hổng có khả năng bị khai thác — điều đã được thực hiện đối với những người mắc bệnh xơ nang (CF).

Một dấu hiệu đặc trưng của CF là sự tích tụ chất nhầy dày trong phổi một phần do sự tích tụ của NET do nhiễm trùng dai dẳng gây ra. Vì vậy, bệnh nhân CF thường được điều trị bằng một loại thuốc dạng hít sử dụng enzyme tiêu hóa DNA, được gọi là DNase I, để hòa tan các bẫy và làm loãng chất nhầy.

Enzym này cho thấy những gợi ý mạnh mẽ về hiệu quả trong các dòng tế bào ung thư vú di căn. Nhưng khi họ thử nghiệm DNase I trên các mô hình ung thư vú ở chuột, tác dụng của enzyme đối với sự di căn “không mạnh lắm,” Tiến sĩ Egeblad nói.

Dựa trên dữ liệu từ các nghiên cứu cũ hơn về DNase I, nhóm nghiên cứu đã suy đoán rằng enzyme DNase I bị suy giảm nhanh chóng trong cơ thể và đây là yếu tố giới hạn tốc độ ở những con chuột được tiêm tế bào ung thư vú di căn.

Vì vậy, họ đã tìm đến Michael Goldberg, Tiến sĩ, thuộc Viện Ung thư Dana-Farber, người có phòng thí nghiệm đã phát triển các hạt nano mà các enzym có thể liên kết với chúng, cho phép chúng duy trì ổn định và hoạt động trong thời gian dài hơn.

Cách tiếp cận đã làm việc. Trong ba con chuột đầu tiên được điều trị bằng hạt nano mà nhóm nghiên cứu đã gắn DNase I, “chúng tôi đã thấy những hiệu ứng rất ấn tượng,” Tiến sĩ Egeblad nói.

Nhìn chung, 3 trong số 9 con chuột được điều trị bằng DNase liên kết với hạt nano tôi không có di căn có thể phát hiện được và tất cả những con chuột được điều trị bằng thuốc đều có ít di căn hơn và di căn nhỏ hơn rõ rệt so với những con chuột được điều trị bằng hạt nano đối chứng thiếu DNase I.

Hiểu về sự cân bằng

Tiến sĩ Kaplan cảnh báo vẫn còn nhiều câu hỏi chưa được giải đáp về vai trò của bạch cầu trung tính, các tế bào miễn dịch khác và các tác nhân khác trong môi trường vi mô khối u trong việc thúc đẩy và ngăn chặn sự phát triển hoặc lan rộng của khối u.

Ví dụ, mặc dù phát hiện ra rằng NET có thể thúc đẩy quá trình di căn là “khá mới lạ”, cô ấy tiếp tục, nó phù hợp với những phát hiện từ các nghiên cứu khác liên quan đến các hợp chất khác được các tế bào bài tiết trong quá trình di căn, bao gồm các RNA dài không mã hóa và các túi nhỏ được gọi là exosome.

Tiến sĩ Egeblad nhấn mạnh mọi thứ phức tạp hơn, nghiên cứu hiện có cho thấy mạnh mẽ rằng bạch cầu trung tính hoặc đại thực bào hoặc các yếu tố khác có thể hỗ trợ sự phát triển khối u trong một số trường hợp và cản trở nó ở những trường hợp khác.

“Rất có khả năng là có một sự cân bằng tốt” giữa thời điểm tế bào miễn dịch thúc đẩy hoặc ức chế ung thư phát triển, cô tiếp tục – một sự cân bằng bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau mà các nhà nghiên cứu mới bắt đầu hiểu được.

Nhóm của cô ấy đang làm việc để phát triển dựa trên những phát hiện của họ, bao gồm tiến hành các thí nghiệm có thể giúp họ hiểu rõ hơn về cách thức NET tạo điều kiện cho sự hình thành các khối u di căn bởi các tế bào ung thư đã lan đến một vị trí xa. Ngay cả khi đó, Tiến sĩ Egeblad cảnh báo, những gì họ khám phá ra có thể có những hạn chế.

Cô ấy nói: “Chúng tôi biết rằng các khối u chiếm quyền điều khiển các quá trình khác nhau để thúc đẩy quá trình di căn. “Chúng ta cần xem xét các loại ung thư khác và cởi mở với ý tưởng rằng có thể không phải tất cả chúng đều sử dụng cùng một quy trình.”