Mặc dù ung thư buồng trứng là nguyên nhân gây tử vong do ung thư đứng hàng thứ năm ở phụ nữ, nhưng các nhà khoa học vẫn chưa hiểu rõ về cách thức hình thành của nó. Giờ đây, một nghiên cứu mới cho thấy rằng một microRNA—một phân tử được tạo ra bởi các tế bào để bật và tắt gen—có thể giúp khởi động một loại ung thư buồng trứng được gọi là ung thư buồng trứng huyết thanh cao cấp.

Các tế bào có hàm lượng microRNA cao, được gọi là miR-181a, có nguy cơ trở thành ung thư buồng trứng, các nhà khoa học đứng đầu nghiên cứu cho biết. Nó đã làm điều này bằng cách tắt hai gen quan trọng, họ cho thấy. Những phát hiện này và những phát hiện khác từ nghiên cứu do NCI tài trợ đã được công bố vào ngày 26 tháng 6 trên tạp chí Nature Communications .

Christina Annunziata, MD, Ph.D., thuộc Trung tâm Nghiên cứu Ung thư của NCI cho biết: “Các nhà nghiên cứu đã thực hiện một số khám phá thực sự thú vị với miR-181a, liên quan đến các bước khởi đầu của ung thư buồng trứng. Tiến sĩ Annunziata, điều tra viên của Chi nhánh Ung thư Phụ nữ, không tham gia vào nghiên cứu.

Trưởng nhóm nghiên cứu, Analisa DiFeo, Ph.D., thuộc Đại học Michigan, cho biết: “Một trong những đặc điểm xác định của khối u buồng trứng là mức độ mất ổn định lớn của bộ gen. Điều đó có nghĩa là các nhiễm sắc thể bị phá hủy, sao chép hoặc ghép lại với các nhiễm sắc thể khác, cô ấy giải thích.

Nhưng không rõ làm thế nào các tế bào ung thư buồng trứng có thể tồn tại với quá nhiều tổn thương DNA. Tiến sĩ Annunziata cho biết, một phát hiện quan trọng của nghiên cứu mới là miR-181a giúp các tế bào tồn tại với bộ gen không ổn định.

Sự khởi đầu của ung thư buồng trứng

Nhóm của Tiến sĩ DiFeo đang tìm kiếm một chất được tạo ra bởi các tế bào ung thư buồng trứng giai đoạn đầu có thể giúp phát hiện bệnh sớm hơn, khi bệnh dễ điều trị hơn. Nhưng để tìm ra một chất như vậy (được gọi là dấu ấn sinh học), trước tiên họ cần hiểu rõ hơn về cách thức bệnh bắt đầu.

Suy nghĩ hiện tại là ung thư buồng trứng bắt đầu trong các tế bào ống dẫn trứng có một vài đột biến gen. Những tế bào bất thường đó cuối cùng trở thành tiền thân của ung thư hoặc tiền ung thư. Nhiều năm sau, tiền ung thư trở thành ung thư buồng trứng toàn diện.

Nhưng các nhà khoa học không biết điều gì thúc đẩy quá trình chuyển đổi từ các tế bào ống dẫn trứng bị đột biến thành tiền ung thư sang ung thư buồng trứng. Tiến sĩ DiFeo giải thích rằng có một số bằng chứng cho thấy sự bất ổn định của bộ gen thúc đẩy quá trình chuyển đổi. Cô ấy và nhóm của mình đã tự hỏi liệu một microRNA có thể là nguyên nhân gây ra sự mất ổn định của bộ gen hay không.

MicroRNA biến gen xuống bằng cách bám lấy RNA thông tin—nhân tố trung gian giữa gen và protein—và ngừng sản xuất protein. Khi làm như vậy, microRNA giúp tinh chỉnh hoạt động của gen. Trên thực tế, một microRNA đơn lẻ có thể điều chỉnh hàng nghìn gen khác nhau.

Một số microRNA có liên quan đến sự phát triển, tăng trưởng và lây lan của các loại ung thư khác nhau. Chẳng hạn, vào năm 2014, nhóm của Tiến sĩ DiFeo đã phát hiện ra rằng những phụ nữ bị ung thư buồng trứng có khối u có mức độ miR-181a thấp sống lâu hơn 4 năm mà không bị ung thư tái phát so với những phụ nữ có khối u có mức độ microRNA cao.

Trong nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu đã thấy một xu hướng tương tự: Trên 10.000 bệnh nhân mắc 38 loại ung thư khác nhau, những người có khối u có mức miR-181a thấp sống lâu hơn vài năm.

MicroRNA: “Nhỏ nhưng có sức mạnh”

Với công việc trước đây của họ với miR-181a, các nhà nghiên cứu đã quyết định bắt đầu từ đó. Đầu tiên, họ lấy các tế bào ống dẫn trứng của con người với một số đột biến nhất định (những đột biến được tìm thấy trong các tế bào biến thành ung thư buồng trứng) và biến đổi gen để chúng có hàm lượng miR-181a cao.

Các tế bào này phát triển chồng lên nhau, hình thành các cấu trúc giống như khối u và có bộ gen không ổn định — tất cả các dấu hiệu điển hình của bệnh ung thư buồng trứng.

Các tế bào mang microRNA không hoạt động không hình thành khối u ở chuột. Nhưng các tế bào có quá nhiều miR-181a đã hình thành các khối u hoạt động giống như ung thư buồng trứng ở người. Ví dụ, các khối u lan đến ruột của chuột.

Rất hiếm khi “biến đổi một tế bào bình thường thành tế bào ung thư chỉ với biểu hiện của một microRNA. Thông thường, bạn cần nhiều [thay đổi gen] để biến đổi,” Tiến sĩ DiFeo giải thích. Cô ấy nói thêm rằng điều đó cho thấy rằng các microRNA “nhỏ nhưng mạnh mẽ”.

miR-181a làm giảm hai protein chính

Vậy làm thế nào để một đoạn RNA nhỏ biến các tế bào thành mặt tối? Câu trả lời hóa ra là tác dụng của miR-181a đối với việc sản xuất protein.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy mức độ của hơn 400 protein khác nhau giữa các tế bào có microRNA không hoạt động và các tế bào có quá nhiều miR-181a. Đặc biệt, một loại protein có tên là RB1 đã thu hút sự chú ý của họ vì nó kiểm soát sự phân chia tế bào và bảo vệ tế bào khỏi sự mất ổn định của bộ gen. Mức RB1 thấp được cho là giúp ung thư buồng trứng và các bệnh ung thư khác phát triển.

Các thí nghiệm bổ sung đã xác nhận rằng miR-181a dư thừa làm giảm mức RB1 trong các tế bào ống dẫn trứng. Kết quả là, các tế bào có bộ gen không ổn định, phát triển ngoài tầm kiểm soát và hình thành khối u.

Nhưng vẫn còn một câu hỏi khác: Làm thế nào để các tế bào có quá nhiều miR-181a tồn tại với bộ gen không ổn định như vậy? Các tế bào thường tự hủy nếu DNA của chúng bị hư hỏng không thể sửa chữa.

Các nhà nghiên cứu đã biết được câu trả lời là tác dụng của miR-181a đối với một loại protein khác, được gọi là STING. Công việc của STING là nhấn nút tự hủy nếu nó tìm thấy DNA bị hỏng trôi nổi xung quanh. Nhưng vì lượng miR-181a dư thừa làm giảm mức STING trong các tế bào ống dẫn trứng nên các tế bào đã tránh được số phận đó.

Tiến sĩ Annunziata cho biết: “MicroRNA đang cho phép các tế bào tồn tại.

Tiềm năng phát hiện sớm

Tiến sĩ DiFeo cho biết, với vai trò của miR-181a trong giai đoạn đầu của bệnh ung thư buồng trứng, phân tử này có thể giúp các bác sĩ phát hiện bệnh sớm.

Tiến sĩ Annunziata cho biết, nếu ung thư buồng trứng được phát hiện ở giai đoạn đầu, nó có thể được chữa khỏi. “Nhưng khi đã chuyển sang giai đoạn nặng thì rất khó chữa. Chưa đến một nửa số người bị ung thư buồng trứng giai đoạn cuối sống lâu hơn 5 năm,” cô nói.

Ung thư buồng trứng giai đoạn đầu gây ra các triệu chứng mơ hồ, như đầy hơi và cảm thấy no nhanh, có thể dễ dàng chuyển thành một thứ gì đó ít nghiêm trọng hơn. Ngoài ra, rất khó để tìm thấy khối u buồng trứng bằng siêu âm. Và các xét nghiệm máu hiện có (chẳng hạn như CA-125) không thể dễ dàng phân biệt ung thư buồng trứng với khối u buồng trứng không đe dọa. Vì những lý do đó, hầu hết phụ nữ bị ung thư buồng trứng được chẩn đoán khi bệnh đã tiến triển.

Tiến sĩ Annunziata cho biết: “Thật tuyệt vời khi xét nghiệm máu dấu ấn sinh học có thể cho biết bạn có bị ung thư buồng trứng hay không. Nhưng việc xác định liệu miR-181a có phù hợp với dự luật hay không sẽ cần phải nghiên cứu chuyên sâu về hàng nghìn bệnh nhân, cô nói thêm.

Tiến sĩ DiFeo và nhóm của cô ấy đang thực hiện các bước tiếp theo để đạt được điều đó. Ví dụ, họ đang kiểm tra xem miR-181a có thể được tìm thấy trong máu của những phụ nữ bị ung thư buồng trứng giai đoạn đầu hay không.