Kết quả nghiên cứu mới cho thấy nhiều bệnh ung thư đại trực tràng có khả năng đã lây lan từ vị trí mà chúng hình thành lần đầu tiên sang các bộ phận khác của cơ thể từ rất lâu trước khi khối u ban đầu có thể được phát hiện bằng các xét nghiệm sàng lọc hiện tại.

Hầu hết các nhà nghiên cứu ung thư đều cho rằng sự lây lan hoặc di căn của các khối u thường xảy ra sau đó trong quá trình bệnh. Ý tưởng chung là khi các khối u phát triển và các tế bào ung thư tích lũy ngày càng nhiều thay đổi di truyền hoặc đột biến, một số tế bào có được khả năng di chuyển từ khối u nguyên phát vào máu hoặc hệ bạch huyết, để di chuyển đến một vị trí xa trong cơ thể, và phát triển thành khối u ở vị trí mới.

Nhưng đó không phải là điều mà Tiến sĩ Christina Curtis của Trường Y khoa Đại học Stanford và nhóm của cô ấy đã tìm thấy. Thay vào đó, phân tích bộ gen của họ về cả khối u nguyên phát hoặc nguyên phát ở đại trực tràng và khối u di căn từ cùng một bệnh nhân, kết hợp với mô phỏng trên máy tính, khiến họ kết luận rằng ung thư đại trực tràng có thể lây lan rất nhanh sau khi khối u ban đầu phát triển—và có thể trước đó nhiều năm. bệnh được chẩn đoán.

Phát hiện của họ, được công bố vào ngày 17 tháng 6 trên tạp chí Nature Genetics , mở ra cơ hội phát hiện sớm ung thư đại trực tràng di căn và cuối cùng có thể giúp các bác sĩ xác định những bệnh nhân cần điều trị toàn thân tích cực hơn, chẳng hạn như hóa trị liệu sau khi phẫu thuật cắt bỏ khối u, Tiến sĩ Curtis nói.

Nancy Boudreau, Tiến sĩ, trưởng Chi nhánh Di căn Khối u thuộc Khoa Sinh học Ung thư của NCI cho biết, các phương pháp điều trị nhắm mục tiêu cụ thể đến các khối u di căn vẫn chưa tồn tại. Ung thư di căn nổi tiếng là khó điều trị và di căn là nguyên nhân gây ra hầu hết các trường hợp tử vong liên quan đến ung thư.

Tiến sĩ Boudreau cho biết nghiên cứu do NCI tài trợ rất có ý nghĩa bởi vì “lần đầu tiên nó cho thấy ở bệnh nhân rằng một số tế bào khối u có khả năng di căn ngay từ đầu.” Và những phát hiện mới có thể cung cấp manh mối về cách nhắm mục tiêu và loại bỏ các tế bào như vậy trong máu, cô ấy nói.

Xây dựng cây phả hệ cho bệnh ung thư đại trực tràng di căn

Tiến sĩ Curtis cho biết: “Đã có một cuộc tranh luận lâu dài về thời điểm di căn xảy ra. Bà lưu ý rằng việc nghiên cứu quá trình di căn ở người là một thách thức vì các nhà nghiên cứu không thể quan sát trực tiếp quá trình này.

Tiến sĩ Curtis và các đồng tác giả viết: Ung thư đại trực tràng là một mô hình tốt để nghiên cứu những thay đổi di truyền trong các khối u ở người theo thời gian vì những thay đổi di truyền khởi phát sự phát triển ung thư đại trực tràng, được gọi là đột biến trình điều khiển, đã được biết rõ.

Để hiểu rõ hơn về những thay đổi di truyền liên quan đến di căn, trước tiên, nhóm nghiên cứu đã so sánh các kiểu đột biến gen giữa các khối u nguyên phát của 21 bệnh nhân bị ung thư đại trực tràng di căn và các khối u di căn ở gan hoặc não của cùng một bệnh nhân.

Tiến sĩ Curtis giải thích, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các kiểu đột biến để tạo ra một “cây phả hệ” cho thấy mối liên hệ di truyền giữa khối u nguyên phát và khối u di căn đối với mỗi bệnh nhân. Ở 17 trong số 21 bệnh nhân (khoảng 80%), khối u nguyên phát dường như làm phát sinh khối u di căn từ rất sớm trong quá trình bệnh.

Ở 17 bệnh nhân đó, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy một vài đột biến trình điều khiển duy nhất cho sự di căn. Tiến sĩ Curtis cho biết: “Thay vào đó, các đột biến trình điều khiển được tìm thấy trong các khối u di căn đã có trong khối u nguyên phát. Hơn nữa, hầu hết các đột biến này có mặt ở khắp các vùng khác nhau của khối u nguyên phát và trong phần lớn các tế bào, cho thấy rằng chúng phát sinh sớm trong quá trình phát triển khối u.

Các phát hiện này cho thấy rằng hầu hết các bệnh ung thư đại trực tràng di căn đều bắt đầu bởi một tế bào đơn lẻ hoặc một nhóm nhỏ các tế bào tương tự về mặt di truyền, tách ra khỏi khối u ban đầu trong giai đoạn đầu phát triển của nó, các tác giả viết.

Thực tế là các khối u nguyên phát và khối u di căn có nhiều đột biến trình điều khiển giống nhau “cho thấy có sự chồng chéo giữa các trình điều khiển cần thiết cho sự hình thành khối u và các trình điều khiển di căn,” Tiến sĩ Curtis nói.

“Đó là một quan sát quan trọng, bởi vì các yếu tố thúc đẩy sự di căn đã khó nắm bắt,” cô ấy tiếp tục. Và việc xác định các đột biến thúc đẩy quá trình di căn có thể tạo điều kiện phát triển các liệu pháp nhắm mục tiêu và loại bỏ các tế bào di căn.

Một số khối u đại trực tràng bẩm sinh đã xấu

Để xử lý tốt hơn thời gian di căn, nhóm đã phát triển một mô hình máy tính để mô phỏng sự tiến hóa của hàng triệu khối u ảo trong các điều kiện khác nhau.

Tiến sĩ Curtis giải thích: “Sau đó, chúng tôi có thể so sánh dữ liệu mô phỏng với dữ liệu bệnh nhân được quan sát bằng các kỹ thuật thống kê khác nhau.

Dữ liệu mô hình chỉ ra rằng sự di căn bắt đầu từ rất sớm trong quá trình phát triển khối u—khi khối u nguyên phát nhỏ hơn đầu bút chì vót nhọn.

Nói cách khác, Tiến sĩ Curtis cho biết, một số khối u có thể “được sinh ra để trở nên xấu.”

Tiếp theo, nhóm nghiên cứu xem liệu kết quả từ một tập hợp nhỏ các mẫu khối u nguyên phát và di căn được ghép nối từ bệnh nhân có thể được mở rộng cho số lượng bệnh nhân lớn hơn hay không.

Họ đã phân tích dữ liệu công khai từ 938 người bị ung thư đại trực tràng di căn và 1.813 người bị ung thư đại trực tràng giai đoạn đầu, không di căn có tiền sử bệnh đã được biết. Các khối u nguyên phát của những bệnh nhân này đã được lập hồ sơ để xác định những thay đổi di truyền trong các gen liên quan đến ung thư đã biết.

Phân tích này cho thấy rằng những thay đổi di truyền nhất định có xu hướng xảy ra cùng nhau và sự kết hợp cụ thể của ba đến năm đột biến phổ biến hơn ở những bệnh nhân ung thư di căn so với những người mắc bệnh không di căn, cho thấy rằng sự kết hợp cụ thể của những thay đổi di truyền ban đầu tạo ra tiềm năng cho các tế bào khối u để lây lan.

Tiến sĩ Curtis cho biết: “Những thay đổi di truyền đó có trong mọi tế bào của khối u và xảy ra khá sớm, điều này cho thấy rằng chúng có thể được sử dụng làm dấu hiệu để xác định những bệnh nhân có nguy cơ di căn cao hơn”.

Nếu được xác nhận trong các nghiên cứu trong tương lai, thông tin này có thể được sử dụng để hướng dẫn các quyết định điều trị, cô ấy nói.

Các phương pháp phát hiện sớm hơn là cần thiết

Tiến sĩ Curtis cho biết: “Những phát hiện của chúng tôi nhấn mạnh sự cần thiết của việc phát hiện ung thư sớm hơn.

Các nhà nghiên cứu ung thư đã khám phá các phương pháp không xâm lấn có thể phát hiện ung thư ở giai đoạn đầu bằng cách phân tích các tế bào khối u hoặc các đoạn DNA từ các tế bào khối u đã thoát ra khỏi khối u ban đầu và được tìm thấy trong máu.

Tiến sĩ Boudreau cho biết phương pháp này, thường được gọi là sinh thiết lỏng, có thể giúp bác sĩ xác định bệnh nhân có nguy cơ di căn và điều trị bằng hóa trị hoặc liệu pháp nhắm mục tiêu, nếu có, để cố gắng loại bỏ các tế bào di căn đã lan rộng trong cơ thể trước khi phẫu thuật.

Tiến sĩ Curtis cho biết: “Đây là nghiên cứu ở giai đoạn đầu, nhưng nó cung cấp cho chúng tôi bằng chứng định lượng đầu tiên rằng sự di căn có thể xảy ra cực kỳ sớm, đồng thời cung cấp manh mối về cách xác định những cá nhân có nguy cơ bị di căn”.

Tiến sĩ Boudreau cho biết trước khi có thể sử dụng kết quả mới để hướng dẫn chăm sóc bệnh nhân, các nhà nghiên cứu “sẽ cần xem xét một nhóm bệnh nhân lớn hơn nhiều để xem kết quả của họ nhất quán như thế nào”.

Thật vậy, Tiến sĩ Curtis cho biết, nhóm của cô có kế hoạch mở rộng phân tích của họ cho nhiều bệnh nhân hơn. Cô ấy nói, nhiệm vụ lớn nhất sẽ là theo dõi những bệnh nhân mắc ung thư đại trực tràng giai đoạn đầu và điều tra “liệu những tổ hợp đột biến cụ thể này có thực sự dự đoán được sự tiến triển của bệnh hay không. Và sau đó, nếu đó là sự thật, chúng tôi sẽ có cơ sở để tiến hành các nghiên cứu lâm sàng.”

Cô cho biết nhóm nghiên cứu cũng đang áp dụng mô hình tính toán mới của họ cho các loại khối u khác, chẳng hạn như ung thư phổi và ung thư vú.

Cuối cùng, Tiến sĩ Curtis lưu ý, điều quan trọng là phải “biết thế nào là bình thường” giữa những người thuộc các sắc tộc, giới tính và nhóm tuổi khác nhau, cũng như ở những người mắc nhiều bệnh hoặc tình trạng bệnh đồng thời, để bác sĩ có thể phân biệt di truyền vô hại. những thay đổi từ những thay đổi có liên quan đến di căn.