Một loại protein gọi là amyloid beta nổi tiếng là tác nhân có khả năng góp phần vào sự phát triển của bệnh Alzheimer. Các khối của nó, được gọi là mảng, được tìm thấy trong não của những người phát triển các triệu chứng nhận thức của bệnh Alzheimer.

Và bây giờ, kết quả từ một nghiên cứu mới trên chuột của các nhà nghiên cứu do NCI tài trợ, được công bố vào ngày 9 tháng 3 trên tạp chí Cancer Discovery , cho thấy rằng amyloid beta cũng đóng một vai trò trong sự lây lan (di căn) của khối u ác tính lên não. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các tế bào khối u ác tính di chuyển đến não tạo ra nguồn cung cấp beta amyloid của riêng chúng và protein này cần thiết cho sự sống của chúng.

Họ cũng chỉ ra cách beta amyloid đạt được kỳ tích này: bằng cách giảm bớt phản ứng miễn dịch bình thường của cơ thể chống lại các tế bào ung thư xâm nhập vào não. Để chống lại phản ứng miễn dịch, protein này mua thời gian cho tế bào ung thư phát triển thành khối u chính thức.

Điều trị chuột bằng thuốc ngăn chặn protein làm giảm đáng kể khả năng sống sót của các tế bào khối u ác tính trong não. Các nhà nghiên cứu cho biết những kết quả này làm tăng khả năng hấp dẫn của việc sử dụng các loại thuốc được phát triển để điều trị bệnh Alzheimer nhằm làm chậm hoặc ngăn chặn khối u ác tính lan đến não.

Eva Hernando-Monge, Ph.D., thuộc Trường Y khoa NYU Grossman, người đứng đầu nghiên cứu mới, giải thích: Các nhóm nghiên cứu khác cũng đã tìm thấy mối liên hệ hấp dẫn giữa bệnh ung thư di căn đến não và các rối loạn thoái hóa thần kinh như bệnh Parkinson.

Tiến sĩ Hernando-Monge nói: “Vì vậy, chúng tôi đang cố gắng tìm hiểu xem [những kết nối này] có thể mang đến những cơ hội điều trị mới hay không.

Các tế bào khối u có ái lực với não

Trong số tất cả các loại ung thư, khối u ác tính đặc biệt có khả năng di căn đến não. Các nghiên cứu ước tính rằng từ 40% đến 75% những người có khối u ác tính lan rộng sẽ có một hoặc nhiều di căn não. Các triệu chứng của những khối u này—có thể bao gồm co giật, các vấn đề về thị lực và thính giác, khó suy nghĩ và ghi nhớ—có thể rất nguy hiểm.

Brunilde Gril, Tiến sĩ, thuộc Khoa Sinh học Ung thư của NCI, người không tham gia nghiên cứu cho biết: “Chẩn đoán ung thư thường là một sự kiện đau thương, gây ra sự gián đoạn lớn trong lối sống. “Di căn não, ảnh hưởng đến các chức năng nhận thức, chạm vào bản sắc và ý thức về bản thân của con người, tạo thêm một lớp thách thức về cảm xúc và chức năng.”

Hiện tại, không có phương pháp điều trị nào để ngăn chặn khối u ác tính phát triển trong não. Tiến sĩ Hernando-Monge cho biết các thử nghiệm lâm sàng về liệu pháp miễn dịch đối với khối u ác tính tiến triển đã cho thấy một số thành công trong việc thu nhỏ di căn não. “Họ làm việc ở một mức độ nhất định. Cô ấy giải thích rằng có một số giảm kích thước [kích thước của các] khối u,” nhưng những phản ứng này không kéo dài.

Nhóm của cô đã nghiên cứu các cơ chế mà các tế bào ung thư sử dụng để lây lan và phát triển trong não. Đối với nghiên cứu này, nhóm đã bắt đầu với một kỹ thuật gọi là phân tích proteomics không thiên vị. Cách tiếp cận này cho phép xem xét tập hợp hoàn chỉnh các protein được tạo ra bởi các tế bào mà không cần đưa ra bất kỳ giả định nào trước về những gì sẽ được tìm thấy.

Sử dụng phương pháp này, các nhà nghiên cứu đã so sánh các mẫu từ khối u ác tính đã lan sang các bộ phận khác của cơ thể, chẳng hạn như các hạch bạch huyết của phổi, với các mẫu từ di căn não của cùng một bệnh nhân.

So sánh cho thấy các tế bào lấy từ não có các kiểu biểu hiện protein khác nhau có liên quan đến các bệnh thoái hóa thần kinh, bao gồm bệnh Alzheimer, Parkinson và Huntington. Chúng bao gồm các protein được biết là có liên quan đến sản xuất beta amyloid.

Làm dịu phản ứng miễn dịch trong não

Tiếp theo, nhóm thực hiện một loạt thí nghiệm sử dụng các tế bào ung thư có thể và không thể tạo ra amyloid beta. Các kết quả, bao gồm từ các thử nghiệm trên chuột, dường như xác nhận rằng các tế bào khối u ác tính có thể lan sang các cơ quan khác mà không cần protein nhưng nó cần thiết để các tế bào hình thành khối u trong não.

Trong một loạt thí nghiệm chuột khác theo dõi dòng thời gian di căn của khối u ác tính đến não, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các tế bào khối u ác tính riêng lẻ thiếu amyloid beta có thể lan đến não và tồn tại ở đó trong khoảng một tuần. Nhưng chúng không phát triển thành khối u di căn lớn hơn.

Tiến sĩ Gril giải thích: Để tiếp cận và xâm chiếm não, các tế bào ung thư cần phải vượt qua một số môi trường thù địch. Các tế bào bắt đầu cuộc hành trình của chúng bằng cách rời khỏi khối u nguyên phát. Sau đó, chúng cần tồn tại trong dòng máu, vượt qua một cấu trúc được gọi là hàng rào máu não, rồi kết hợp thành công giữa các tế bào não khác để phát triển như một khối u thứ cấp.

Trong não chuột và trong các tế bào nuôi cấy lấy từ não chuột, Tiến sĩ Hernando-Monge và nhóm của cô đã phát hiện ra rằng beta amyloid do các tế bào khối u ác tính tạo ra tương tác trực tiếp với một loại tế bào não gọi là tế bào hình sao.

Họ phát hiện ra rằng sự tương tác đó đã làm một số việc, bao gồm ngăn chặn các tế bào miễn dịch trong não gọi là microglia nhận ra và tiêu diệt các tế bào ung thư.

Thuốc điều trị bệnh Alzheimer có thể được tái sử dụng để ngăn ngừa di căn não không?

Kết hợp lại với nhau, những kết quả này đã nâng cao khả năng ngăn chặn beta amyloid có thể ngăn chặn khối u ác tính lan đến não.

Vì vậy, trong các thí nghiệm cuối cùng của họ, các nhà nghiên cứu đã tiêm cho chuột các tế bào khối u ác tính ở người. Sau khi các khối u hình thành, họ cho chuột uống một hợp chất ngăn chặn sự hình thành amyloid beta. Đúng như hy vọng, hợp chất này đã giúp làm giảm sự hình thành các khối u trong não.

Hiệu ứng này được nhìn thấy bất kể thuốc được sử dụng trước hay sau khi các tế bào đã vượt qua hàng rào máu não.

Kevin Kleffman, một nghiên cứu sinh tiến sĩ tại phòng thí nghiệm Hernando-Monge, người đứng đầu nghiên cứu, cho biết nghiên cứu mới chỉ vạch ra bề nổi của sự hiểu biết về cách các tế bào ung thư trong não sử dụng amyloid beta. Các tế bào khối u ác tính có thể đang khai thác một quá trình liên quan đến việc ngăn chặn tình trạng viêm lâu dài sau chấn thương não hoặc một số quá trình khác liên quan đến việc sửa chữa các tế bào não bị tổn thương.

Mặc dù cần nhiều nghiên cứu hơn để hiểu được phạm vi của những tương tác này, Tiến sĩ Hernando-Monge nhấn mạnh rằng không có mối liên hệ trực tiếp nào giữa khối u ác tính và sự phát triển của bệnh Alzheimer.

“Bệnh Alzheimer có liên quan đến sự tích tụ amyloid beta thành các mảng. Chúng tôi không thấy điều đó trong các mô hình khối u ác tính của chúng tôi và chúng tôi không thấy điều đó ở những bệnh nhân [với khối u ác tính],” cô nói.

Nhưng vì amyloid beta là chủ đề được quan tâm nhiều trong nghiên cứu bệnh Alzheimer, nên một số loại thuốc ngăn chặn protein này đã được phát triển thành phương pháp điều trị khả thi cho bệnh Alzheimer. Những loại thuốc này đã cho thấy kết quả đáng thất vọng trong việc ngăn chặn hoặc làm chậm bệnh Alzheimer. Tuy nhiên, vì chúng đã được chứng minh là rất an toàn trong các nghiên cứu lớn trên người, Tiến sĩ Hernando-Monge giải thích, nên chúng có thể dễ dàng được thử nghiệm trong các nghiên cứu trên người về các bệnh khác.

Nhóm nghiên cứu giải thích rằng cần phải nghiên cứu thêm trước khi thử những loại thuốc như vậy ở những người bị u ác tính. Những nghiên cứu như vậy bao gồm kiểm tra xem liệu chúng có an toàn khi kết hợp với các loại thuốc trị liệu miễn dịch hiện là phương pháp điều trị tiêu chuẩn cho khối u ác tính hay không.

Cuối cùng, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ kiểm tra xem liệu amyloid beta có cần thiết cho các loại ung thư khác lan đến não hay không, cũng như cho sự phát triển của các khối u não nguyên phát như u nguyên bào thần kinh đệm.

Tiến sĩ Hernando-Monge cho biết di căn não có thể tàn phá không chỉ đối với những người bị u ác tính mà còn đối với những người mắc các bệnh ung thư khác có xu hướng di căn lên não, bao gồm cả ung thư vú và phổi. “Nếu beta amyloid cần thiết cho các loại ung thư khác di căn đến não, [kiến thức này] có thể được áp dụng cho một nhóm bệnh nhân lớn hơn.”

Tiến sĩ Gril cho biết nghiên cứu bổ sung trong lĩnh vực này cũng có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về một số khía cạnh của bệnh thoái hóa thần kinh. “Chúng tôi thường có được cái nhìn sâu sắc nhất từ việc phá vỡ các silo nghiên cứu giữa các bệnh và tạo ra mối liên hệ giữa chúng.”