Một nghiên cứu mới trên chuột cho thấy một quá trình sinh học được gọi là lão hóa tế bào, có thể được gây ra bởi các phương pháp điều trị ung thư, có thể đóng một vai trò trong việc mất xương liên quan đến hóa trị và xạ trị.

Lão hóa xảy ra khi một tế bào ngừng phân chia vĩnh viễn nhưng không chết. Các tế bào lão hóa giải phóng nhiều loại chất vào môi trường của chúng có thể ảnh hưởng đến các tế bào lân cận.

Sheila Stewart, Ph.D., thuộc Trường Y khoa Đại học Washington ở St. Louis, người đứng đầu nghiên cứu cho biết: “Các tế bào bạch cầu giải phóng nhiều phân tử. “Chúng tôi phát hiện ra rằng một số phân tử được giải phóng bởi các tế bào bạch cầu làm mất xương ở những con chuột được hóa trị.”

Cụ thể, các tín hiệu phân tử từ các tế bào bạch cầu do hóa trị gây ra đã làm gián đoạn một quá trình được gọi là tái tạo xương, các nhà nghiên cứu đã báo cáo trong Nghiên cứu Ung thư vào ngày 13 tháng 1. Trong quá trình tái tạo xương, các tế bào được gọi là hủy cốt bào phá hủy xương cũ và các tế bào được gọi là nguyên bào xương tạo ra xương mới.

Thông thường, nguyên bào xương và nguyên bào xương phối hợp với nhau. Tiến sĩ Stewart cho biết: “Nhưng khi sự cân bằng bị phá vỡ [do tín hiệu từ các tế bào lão hóa], xương có thể trở nên quá mỏng. Xương loãng có thể dẫn đến loãng xương, làm tăng nguy cơ gãy xương và đau xương.

Các nhà nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hai loại thuốc đang được nghiên cứu có thể ngăn chặn các tín hiệu phân tử từ các tế bào lão hóa làm gián đoạn quá trình tái tạo xương ở chuột. Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng cách tiếp cận này có thể được đánh giá là một chiến lược khả thi để ngăn ngừa tình trạng mất xương do hóa trị ở bệnh nhân.

“Bước đầu thuận lợi”

Jeffrey Hildesheim, Ph.D., thuộc Khoa Sinh học Ung thư của NCI, người không tham gia nghiên cứu cho biết: “Nghiên cứu trên chuột là bước khởi đầu thuận lợi trong một lĩnh vực nghiên cứu ung thư quan trọng và chưa được nghiên cứu kỹ lưỡng—đó là sự phức tạp của quá trình lão hóa tế bào”. nghiên cứu.

Lão hóa tế bào là một phản ứng sinh học đối với căng thẳng, chẳng hạn như chấn thương hoặc tổn thương DNA do hóa trị liệu. Phản ứng, có thể kích thích hoặc kích hoạt hệ thống miễn dịch, tham gia vào các quá trình sinh học từ phát triển bình thường đến chữa lành vết thương.

Lão hóa từ lâu đã được coi là một cách mà cơ thể ngăn chặn các tế bào bị tổn thương sinh sôi nảy nở và tạo ra các khối u. “Nhưng những phát hiện mới bổ sung thêm bằng chứng ngày càng tăng rằng lão hóa thực sự có thể có một loạt các tác động sinh học – một số tốt và một số xấu – đặc biệt là khi có sự tích tụ của các tế bào lão hóa, như trường hợp ở những bệnh nhân đang hóa trị hoặc ở những người đang điều trị ung thư. không đủ khỏe mạnh để loại bỏ những tế bào này,” Tiến sĩ Hildesheim cho biết.

Tiến sĩ Hildesheim giải thích: Hệ thống miễn dịch thường loại bỏ các tế bào lão hóa sau khi chúng không còn cần thiết nữa. Nhưng điều này có thể thay đổi khi hệ thống miễn dịch ngày càng bị tổn hại ở những người lớn tuổi; trên thực tế, sự tích tụ của các tế bào bạch cầu là một dấu hiệu của sự lão hóa.

Tiến sĩ Hildesheim cho biết thêm: “Nghiên cứu này thách thức quan điểm cổ điển rằng lão hóa luôn là một điều tốt đồng thời cũng góp phần giúp chúng ta đánh giá cao hơn về những tác động bất lợi của nó nếu chúng kéo dài”. nó xảy ra.

Nghiên cứu mất xương ở chuột

Các nghiên cứu trước đây đã chứng minh rằng lão hóa dẫn đến mất xương liên quan đến lão hóa, điều này làm tăng khả năng lão hóa góp phần vào quá trình mất xương do hóa trị liệu, các tác giả nghiên cứu lưu ý.

Tiến sĩ Stewart lưu ý: Mặc dù một số phương pháp điều trị ung thư vú và tuyến tiền liệt có thể làm thay đổi mức độ hormone giới tính và góp phần làm mất xương, nhưng có bằng chứng cho thấy việc điều trị mất xương liên quan đến nhiều nguyên nhân hơn là do thiếu hormone.

Ví dụ, bệnh nhân ung thư được hóa trị và xạ trị bị mất xương nhiều hơn so với phụ nữ bị ung thư vú được điều trị bằng thuốc gọi là chất ức chế aromatase, loại bỏ estrogen, theo các nhà nghiên cứu.

Tiến sĩ Stewart cho biết: “Trong nghiên cứu này, chúng tôi muốn hiểu nguyên nhân gây mất xương ngoài việc thiếu estrogen và liệu chúng ta có thể làm gì để giải quyết vấn đề đó hay không. Các tế bào bạch cầu tiết ra nhiều chất mà các nhà nghiên cứu gọi chung là SASP, hoặc kiểu hình bài tiết liên quan đến lão hóa.

Để tìm hiểu vai trò của quá trình lão hóa và tình trạng này có thể gây ra tình trạng mất xương liên quan đến hóa trị liệu, trước tiên các nhà nghiên cứu đã điều trị cho chuột bằng hai loại thuốc hóa trị thường được sử dụng là doxorubicin và paclitaxel. Một số con chuột cũng được xạ trị ở chân.

Các nhà nghiên cứu báo cáo rằng cả ba phương pháp điều trị đều gây ra quá trình lão hóa tế bào và các tế bào lão hóa đều có trong xương của chuột.

Tiến sĩ Stewart cho biết: “Kết quả của chúng tôi ủng hộ ý tưởng rằng quá trình lão hóa do hóa trị gây ra và các tác động sinh học của quá trình này dẫn đến hoạt động gia tăng của hủy cốt bào, có thể dẫn đến xương mỏng hơn hoặc yếu hơn”.

Trước cơ chế mất xương tiềm năng mới này, các nhà nghiên cứu đã khám phá các chiến lược khả thi để bảo tồn xương ở chuột. Các nhà nghiên cứu tập trung vào một con đường truyền tín hiệu gọi là p38MAPK-MK2, mà trước đây họ đã chỉ ra rằng điều chỉnh sự biểu hiện của một số protein được tiết ra bởi các tế bào lão hóa.

Con đường truyền tín hiệu này hoạt động trong các tế bào xương của những con chuột được điều trị bằng hóa trị liệu, Tiến sĩ Stewart và các đồng nghiệp của cô xác định. Trong các nghiên cứu bổ sung trên chuột, họ đã chứng minh rằng hai loại thuốc nghiên cứu nhắm vào các protein trong con đường này có thể đảo ngược tình trạng mất xương.

“Con đường p38MAPK-MK2 là một phần quan trọng của câu đố và có thể cung cấp thông tin cho các nghiên cứu trong tương lai nhằm xác định các liệu pháp kết hợp để quản lý nhiều tác dụng của hóa trị liệu một cách toàn diện hơn, khi chúng tôi hiểu rõ hơn về các cơ chế liên quan và tác động của chúng không chỉ đối với tế bào ung thư mà còn cũng như trên các mô bình thường,” Tiến sĩ Hildesheim nói.

Nói chung, ông tiếp tục, kết quả nghiên cứu nêu bật nhu cầu của các nhà phát triển thuốc và bác sĩ lâm sàng tập trung rộng hơn vào các tác dụng phụ tiềm ẩn của thuốc, bao gồm lão hóa và mất xương do hóa trị liệu.

Thuốc mới là cần thiết

Hai loại thuốc điều tra được thử nghiệm trong nghiên cứu hiện tại đã được thử nghiệm lâm sàng ở người đối với các bệnh khác ngoài ung thư. Một trong những loại thuốc đang được nghiên cứu ở những bệnh nhân mắc bệnh viêm nhiễm, ức chế protein p38 MAPK; loại thuốc còn lại ức chế protein MK2 và sẽ được thử nghiệm ở những bệnh nhân bị viêm khớp dạng thấp.

Tiến sĩ Stewart cho biết: “Đây là những loại thuốc uống và chúng có tương đối ít tác dụng phụ. Vào năm 2018, nhóm của cô đã báo cáo rằng việc ức chế con đường p38MAPK-MK2 đã làm chậm sự phát triển của một dạng ung thư vú di căn ở chuột.

Phát hiện này, cùng với những kết quả mới, đã nâng cao khả năng sử dụng hai loại thuốc này để tiêu diệt các tế bào ung thư di căn đồng thời giảm tình trạng mất xương do hóa trị liệu, Tiến sĩ Stewart lưu ý.

Cô ấy nói: “Chúng tôi rất vui mừng về những chất ức chế này và khả năng chúng có tác dụng chống ung thư đồng thời có khả năng ngăn ngừa mất xương. Nhưng cô ấy cảnh báo rằng con đường p38MAPK-MK2 có thể chỉ là một trong nhiều con đường truyền tín hiệu góp phần làm mất xương do hóa trị.

Tiến sĩ Stewart tiếp tục lưu ý rằng các loại thuốc mới để điều trị bệnh nhân ung thư bị mất xương là cần thiết, đồng thời lưu ý rằng các loại thuốc hiện đang được sử dụng, bao gồm bisphosphonates và denosumab (Prolia hoặc Xgeva), có tác dụng phụ và có thể không phù hợp với trẻ em có xương vẫn đang phát triển.

Khi Tiến sĩ Stewart và các đồng nghiệp của cô bắt đầu cuộc điều tra, họ tập trung vào việc “chỉ cố gắng hiểu điều gì đang xảy ra với tình trạng mất xương ở mức độ cơ bản”. Nhưng giờ cô ấy lạc quan rằng một ngày nào đó những phát hiện của họ có thể mang lại lợi ích cho bệnh nhân. Cô ấy nói: “Khoa học cơ bản không thường xuyên đưa một nhà nghiên cứu đến gần phòng khám như vậy.