Theo kết quả nghiên cứu mới, các tế bào khối u tuyến tụy và các tế bào bình thường lân cận tham gia vào một cuộc trò chuyện phân tử hai chiều giúp thúc đẩy hành vi ác tính trong các tế bào ung thư.

Nghiên cứu trên các dòng tế bào từ chuột, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng các tế bào ung thư tuyến tụy có đột biến gen KRAS gây ung thư có thể ép buộc các tế bào khỏe mạnh gần đó giải phóng tín hiệu tăng trưởng. Những tín hiệu này sau đó kích hoạt một chuỗi các sự kiện trong các tế bào khối u giúp tăng cường khả năng sống sót và nhân lên của chúng.

Các phát hiện mới, được công bố vào ngày 5 tháng 5 trên tạp chí Cell , gợi ý rằng các phương pháp điều trị hiệu quả đối với bệnh ung thư tuyến tụy, vốn nổi tiếng là khó điều trị, có thể cần nhắm mục tiêu vào các đường truyền tín hiệu được kích hoạt bởi các tế bào mô đệm lân cận cũng như các tế bào khối u kích hoạt độc lập, các tác giả nghiên cứu cho biết. đã viết.

Phát hiện tín hiệu đối ứng

Ung thư tuyến tụy và các loại ung thư rắn khác chứa cả tế bào khối u và tế bào mô liên kết bình thường được gọi là tế bào mô đệm. Tương tác giữa hai loại tế bào được biết là đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển và tiến triển của bệnh ung thư, nhưng các tín hiệu phân tử nằm dưới các tương tác này vẫn chưa được hiểu rõ.

Để hiểu rõ hơn về các tín hiệu này, một nhóm do Tiến sĩ Claus Jørgensen thuộc Viện Nghiên cứu Ung thư Vương quốc Anh Manchester dẫn đầu đã phân tích các mạng liên lạc trong dòng tế bào ung thư biểu mô tuyến tụy (PDA) của chuột và trong các tế bào mô đệm tụy từ chuột. PDA là loại ung thư tuyến tụy phổ biến nhất và là một trong những loại ung thư nguy hiểm và khó điều trị nhất ở người.

Các tế bào PDA được sử dụng trong nghiên cứu này chứa một gen KRAS bình thường và một dạng gen đột biến mà các nhà nghiên cứu có thể bật hoặc tắt. KRAS , được đột biến trong hơn 90 phần trăm khối u tuyến tụy và trong nhiều bệnh ung thư khác, đóng vai trò chính trong việc thúc đẩy sự phát triển tế bào nhanh chóng và không kiểm soát được, là dấu hiệu đặc trưng của bệnh ung thư.

Đối với phân tích của họ, nhóm đã theo dõi hàng nghìn yếu tố tăng trưởng, thụ thể và các protein khác chỉ trong các tế bào PDA, có và không có dạng đột biến của KRAS ; trong các tế bào cơ địa phát triển với sự có mặt của các yếu tố được tiết ra bởi các tế bào PDA đột biến KRAS ; và trong hai loại tế bào được nuôi cấy cùng nhau trong đĩa thí nghiệm.

Đối với thí nghiệm cuối cùng, các nhà nghiên cứu đã đánh dấu các protein được tạo ra trong các tế bào khối u bằng một nhãn và các protein được tạo ra trong các tế bào mô đệm bằng một nhãn khác, Douglas Lauffenburger, Ph.D., thuộc Viện Công nghệ Massachusetts, một nhà sinh học máy tính giải thích. và đồng tác giả nghiên cứu. Kỹ thuật này cho phép các nhà nghiên cứu theo dõi những gì đang xảy ra trong hai loại tế bào cùng một lúc.

Các thí nghiệm này, cùng với các phân tích tính toán của phòng thí nghiệm của Tiến sĩ Lauffenburger, đã mang lại bằng chứng đầu tiên cho thấy loại nhiễu xuyên âm phân tử này, hoặc tín hiệu tương hỗ, có thể mở rộng tác động của các đột biến gen gây ung thư ngoài những tác động chỉ xảy ra trong các tế bào khối u và cung cấp thông tin chi tiết về một số phân tử tín hiệu quan trọng tham gia vào các cuộc trò chuyện này.

Cụ thể, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các tế bào PDA với KRAS bị đột biến tạo ra tín hiệu tăng trưởng được gọi là con nhím siêu âm, tín hiệu này khiến các tế bào cơ địa giải phóng các yếu tố tăng trưởng, bao gồm Gas6 và IGF-1, mà các tế bào ung thư không tự sản xuất. Các yếu tố tăng trưởng này đã kích hoạt các con đường truyền tín hiệu trong các tế bào khối u làm tăng sinh tế bào và bảo vệ các tế bào khối u khỏi một kiểu chết tế bào có kiểm soát gọi là quá trình chết theo chương trình.

Một mạng lưới tương tác phức tạp

Tiến sĩ Jørgensen cho biết trong một thông cáo báo chí: “Bây giờ chúng ta biết rằng các khối u là sự kết hợp phức tạp của các tế bào ung thư đa dạng về mặt di truyền và nhiều loại tế bào khỏe mạnh, tất cả đều giao tiếp với nhau thông qua một mạng lưới tương tác phức tạp. giải mã các tín hiệu riêng lẻ, rất quan trọng để xác định thông tin liên lạc nào trong số vô số thông tin liên lạc là quan trọng nhất để kiểm soát sự phát triển và lan rộng của khối u.”

Bởi vì một số khối u tuyến tụy thậm chí còn chứa nhiều tế bào mô đệm hơn so với tế bào ung thư, nên việc hiểu cách tế bào ung thư biến những người hàng xóm khỏe mạnh của chúng thành đồng minh là cực kỳ quan trọng, tác giả chính Christopher Tape, Tiến sĩ, nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu Ung thư, cho biết thêm. London.

Thật vậy, Tiến sĩ Lauffenburger cho biết, “Chúng ta có thể hình dung ra sự kết hợp của các loại thuốc hiện có được dự đoán là sẽ hoạt động [để điều trị ung thư tuyến tụy] tốt hơn nhiều so với các loại thuốc hiện đang được sử dụng dựa trên việc xem xét các tế bào khối u một cách riêng biệt.”

Ông nói, một sự kết hợp như vậy là thuốc ức chế hoạt động của các protein AXL và MEK. Chặn AXL có thể phá vỡ một con đường quan trọng được kích hoạt thông qua tín hiệu đối ứng từ các tế bào cơ địa, trong khi chặn MEK sẽ phá vỡ tín hiệu mà các tế bào khối u tự kiểm soát.

Ông cho biết, bước tiếp theo sẽ là thử nghiệm sự kết hợp thuốc như vậy trên mô hình chuột mắc bệnh ung thư tuyến tụy. “Nếu chúng tôi có thể chỉ ra rằng việc nhắm mục tiêu hai con đường này cùng nhau có hiệu quả ở chuột, thì bây giờ bạn đã có cơ sở để suy nghĩ về việc liệu có dấu hiệu cho loại kết hợp thuốc này trong các thử nghiệm trên người hay không.”

Nếu những kết quả này có thể được khái quát hóa để cung cấp bằng chứng về tín hiệu tương hỗ giữa các loại khối u khác nhau, thì “họ có thể đặt câu hỏi về cách thực hiện hầu hết tất cả các sàng lọc thuốc ung thư, cũng như nhiều kết luận khác mà các nhà nghiên cứu rút ra từ việc nghiên cứu các tế bào khối u một cách cô lập. ” Tiến sĩ Daniel Gallahan, phó giám đốc Khoa Sinh học Ung thư của NCI cho biết.

Tiến sĩ Gallahan tiếp tục: “Những kết quả này làm nổi bật nhu cầu nghiên cứu ung thư một cách có hệ thống trong môi trường ‘bản địa’ của nó, nơi các tế bào khối u có thể giao tiếp và phản ứng với nhiều tín hiệu bên ngoài để tăng cường sự phát triển của chúng. “Thông qua sự hiểu biết tốt hơn về toàn bộ hệ sinh thái khối u, có khả năng phát triển các phác đồ điều trị mới được thiết kế để phá vỡ nhiều quá trình, không chỉ ở cấp độ tế bào khối u mà còn ở các điểm quan trọng khác và có khả năng nhắm mục tiêu hơn.”