Hình ảnh hiển vi điện tử của Fusobacterium nucleatum. Một nghiên cứu mới cho thấy vi khuẩn này có thể giúp các khối u đại trực tràng phát triển và lan rộng.

Tín dụng: MicrobiologyMở, tháng 10 năm 2014. doi: 10.1002/mbo3.204. CC BY 3.0.

Theo một nghiên cứu mới trong phòng thí nghiệm, một loài vi khuẩn được tìm thấy trong dạ dày và ruột của con người có thể có ý nghĩa quan trọng trong việc điều trị ung thư đại trực tràng.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng vi khuẩn không chỉ sống gần các khối u ở đại tràng và trực tràng mà còn cư trú trong các khối u đại trực tràng di căn ở những nơi khác trong cơ thể. Khi các nhà nghiên cứu sử dụng thuốc kháng sinh để tiêu diệt những vi khuẩn này trong mô hình chuột bị ung thư đại trực tràng, sự phát triển của khối u đã chậm lại.

Matthew Meyerson, MD, Ph.D., giám đốc bộ gen ung thư tại Viện Ung thư Dana-Farber và tác giả chính của nghiên cứu giải thích: “Những kết quả này gợi ý về tiềm năng điều trị của việc nhắm mục tiêu vi khuẩn như là một phần của điều trị đối với một số loại ung thư.

“Chúng tôi nghĩ rằng các khối u chỉ bao gồm các tế bào ung thư [chỉ], nhưng các khối u bao gồm các tế bào ung thư, tế bào không phải ung thư và các vi khuẩn liên quan” và các chế độ điều trị có thể cần phải nhắm mục tiêu đến tất cả các thành viên của các cộng đồng tế bào này để đạt hiệu quả cao nhất, Tiến sĩ Meyerson giải thích.

Nghiên cứu do NCI tài trợ đã được xuất bản vào ngày 15 tháng 12 trên tạp chí Science .

Giảm vi khuẩn, ức chế sự phát triển của tế bào khối u

Nghiên cứu trước đây từ một số phòng thí nghiệm đã xác định loài vi khuẩn, được gọi là Fusobacterium nucleatum , là một trong những loài phổ biến nhất trong các khối u đại trực tràng.

Để xem liệu Fusobacterium có được tìm thấy tại các vị trí trong cơ thể nơi ung thư đại trực tràng lan rộng hay không, nhóm nghiên cứu đã thực hiện giải trình tự toàn bộ bộ gen trên các mẫu mô đông lạnh từ các khối u nguyên phát và di căn gan của 11 bệnh nhân. Trong số này, bảy mẫu có DNA Fusobacterium ở cả khối u nguyên phát và khối u di căn.

Các tác giả viết: Một số loài vi khuẩn khác thường sống chung với Fusobacterium cũng được phát hiện ở cả khối u nguyên phát và khối u di căn với tỷ lệ tương tự ở cả hai vị trí, cho thấy một cộng đồng vi khuẩn ổn định tập trung xung quanh Fusobacterium .

Tiến sĩ Meyerson giải thích một cách thú vị, trình tự DNA của Fusobacterium tại các vị trí ban đầu và vị trí di căn gần như giống hệt nhau ở từng bệnh nhân. Điều này cho thấy rằng vi khuẩn có thể đang di chuyển cùng với các tế bào ung thư qua dòng máu đến các vị trí di căn, thay vì các tế bào Fusobacterium mới tham gia vào các tế bào di căn ở các vị trí xa của chúng, ông nói.

Sau đó, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một mô hình chuột mới về ung thư đại trực tràng bằng cách sử dụng mô lấy từ những bệnh nhân có khối u chứa Fusobacterium và các loài vi khuẩn liên quan khác. Các khối u ở chuột duy trì hệ vi sinh vật từ các khối u ở người.

Để kiểm tra việc điều trị bằng kháng sinh có thể ảnh hưởng như thế nào đến sự phát triển của khối u, các nhà nghiên cứu đã điều trị cho những con chuột này bằng erythromicin, loại thuốc không tiêu diệt được Fusobacterium hoặc metronidazole, loại thuốc này không tiêu diệt được Fusobacterium. Erythromycin không có tác dụng đối với sự phát triển của khối u dương tính với Fusobacterium , nhưng metronidazole làm giảm cả số lượng Fusobacterium trong khối u và tốc độ tăng sinh tế bào khối u và tốc độ phát triển khối u.

Mục tiêu mới tiềm năng trong điều trị ung thư đại trực tràng

Tiến sĩ Meyerson cho biết bản chất chính xác của mối quan hệ giữa các tế bào ung thư đại trực tràng và Fusobacterium vẫn đang được nghiên cứu, mặc dù các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng đó là mối quan hệ cùng có lợi.

“Các khối u [có khả năng] được hưởng lợi từ FusobacteriumFusobacterium có thể cung cấp các chất dinh dưỡng thiết yếu hoặc tín hiệu tăng trưởng cho khối u”, Phillip Daschner, giám đốc chương trình của Khoa Sinh học Ung thư của NCI, người không tham gia nghiên cứu, giải thích. “Và khối u dường như đang cung cấp cho Fusobacterium một hốc thích hợp, được bảo vệ miễn dịch giúp nó xâm chiếm và phát triển trong đường tiêu hóa,” ông nói thêm.

Daschner cho biết kết quả nghiên cứu cho thấy Fusobacterium có thể là “mục tiêu khả thi mới để điều trị ung thư đại trực tràng”.

Tiến sĩ Meyerson giải thích: Các phương pháp kháng sinh tiềm năng để tiêu diệt Fusobacterium ở bệnh nhân ung thư đại trực tràng cần phải rất cụ thể. Các loại thuốc phổ rộng cũng có thể tiêu diệt các loài vi khuẩn có lợi trong cơ thể, điều này có thể gây hại cho bệnh nhân và thậm chí ảnh hưởng đến phản ứng với liệu pháp điều trị ung thư theo những cách mà chúng ta chưa hiểu rõ.

Tiến sĩ Meyerson cho biết: “Mỗi chúng ta đều có một hệ vi sinh vật rất phức tạp trong cơ thể. “Có một sự cân bằng bình thường đối với hệ vi sinh vật đó và ở một mức độ nào đó, hệ vi sinh vật bình thường sẽ bảo vệ chúng ta.”

Nếu một phương pháp tiêu diệt Fusobacterium cụ thể chỉ có thể tiêu diệt cộng đồng vi khuẩn gây ung thư, thì “có lẽ điều đó sẽ tác động đến bệnh ung thư mà không ảnh hưởng nhiều đến phần còn lại của hệ vi sinh vật [cơ thể],” ông kết luận.

Vi khuẩn có thể đóng một vai trò trong kháng hóa trị

Trong một nghiên cứu được công bố vào ngày 15 tháng 9 trên tạp chí Science , một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế được tài trợ một phần bởi NCI đã phát hiện ra rằng một số loài vi khuẩn có thể phá vỡ thuốc hóa trị liệu gemcitabine (Gemzar®), khiến nó trở nên vô dụng. Trong một mô hình chuột nơi những vi khuẩn như vậy đã xâm chiếm các xenograft ung thư ruột kết, thuốc kháng sinh ciprofloxacin đã phục hồi độ nhạy cảm của khối u với gemcitabine.

Vì gemcitabine thường được sử dụng trong điều trị ung thư tuyến tụy nên các nhà nghiên cứu đã xem xét tỷ lệ vi khuẩn trong các mẫu khối u tuyến tụy của bệnh nhân. Họ phát hiện ra rằng, trong số 113 mẫu được xét nghiệm, 76% cho kết quả dương tính với bất kỳ loại vi khuẩn nào. Và trong số 15 mẫu dương tính với vi khuẩn được phân tích thêm, 93% chứa vi khuẩn, trong các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, được phát hiện là có khả năng kháng hoàn toàn với gemcitabine.

Các tác giả viết: “Sự hiện diện của vi khuẩn trong các khối u ở người có thể dẫn đến nghịch lý là nồng độ thuốc trong khối u thấp hơn so với các cơ quan khác”. Vì độ nhạy hóa trị có thể được phục hồi bằng cách điều trị bằng kháng sinh trong các thí nghiệm của họ, nên họ kết luận rằng liệu pháp kết hợp như vậy đáng để khám phá trong nghiên cứu sâu hơn.