Ảnh hưởng của gene dung hợp đối với ung thư thận và ung thư não

Đại học Warwick, UK vừa công bố một nghiên cứu về tác động của gene dung hợp trên ung thư thận và ung thư não. Các nhà khoa học đã tìm ra những phần gene dung hợp tác động xấu đến tế bào ung thư, và nhận thấy rằng việc ngăn chặn “tín hiệu” truyền từ vùng dung hợp này có thể không phải là liệu pháp hiệu quả để chữa trị bệnh ung thư trong tương lai.

Nghiên cứu trên vừa được công bố trên tạp chí Open Biology (Royal Society) với tựa đề: “Gene ung thư dung hợp FGFR3-TACC3 gây sai sót quá trình nguyên phân do loại bỏ protein TACC3 nội sinh khỏi thoi vô sắc”.

Đôi lúc các nhiễm sắc thể (NST) có thể bị gãy và gắn lại một cách bất thường dẫn đến sự kết hợp giữa hai gene khác nhau tạo ra một gene mới, gọi là hiện tượng dung hợp gene. Các nhà khoa học tại trường Đại học Y Warwick đã nghiên cứu ảnh hưởng của gene dung hợp FGFR3-TACC3 đối với ung thư thận và ung thư não. Các nghiên cứu trước đây tập trung vào phần đầu (FGFR3) của gene dung hợp, vì có liên quan đến ung thư. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu quyết định xem xét cả phần còn lại TACC3 (transforming acidic coiled-coil protein 3) của gene dung hợp FGFR3-TACC3, và phát hiện ra rằng chính phần dung hợp này gây ra “lỗi” trong quá trình phân bào, khiến ung thư diễn biến xấu đi.

Giáo sư Stephen Royle, người dẫn dắt nhóm nghiên cứu, phát biểu: “Các tế bào ung thư thường xảy ra hiện tượng dung hợp gene vì DNA trong các tế bào này khá hỗn loạn, điển hình như “hiện tượng Philadelphia” nổi tiếng gây bệnh bạch cầu tủy mãn tính (chronic myelogenous leukaemia).”

“Một vài năm trước, gene dung hợp FGFR3-TACC3 được tìm thấy ở ung thư thận và ung thư não. Hầu hết các nghiên cứu trước đây tập trung vào phần đầu (FGFR3) của gene dung hợp. Tuy nhiên, chúng tôi nhận thấy phần sau (TACC3) lại gây ra lỗi lúc tế bào phân chia, điều này làm ung thư chuyển biến xấu đi. Nghiên cứu quan trọng này giúp chúng ta hiểu thêm về tất cả những phương cách hoạt động của loại ung thư chuyên biệt này và xem liệu có bất kỳ vấn đề gì phát sinh với các phương pháp chữa trị tiềm năng hay không.”

Rất nhiều gene dung hợp trong tế bào ung thư liên tục gửi “tín hiệu không nên gửi” đến tế bào, dẫn đến tế bào phân chia không kiểm soát, như trường hợp của FGFR3-TACC3; FGFR3 có thể đã gửi đi các tín hiệu và TACC3 được cho là đã thực hiện chúng không kiểm soát.

TACC3 rất quan trọng đối với sự phân bào vì nó giúp các NST được tách về hai tế bào con. Các NST được phân chia trên các sợi tơ của thoi vô sắc do các vi thể trong tế bào hình thành nên. TACC3 giữ ổn định những vi thể này và cũng giúp ổn định thoi vô sắc. Các nhà khoa học trước đây đã đưa ra giả thuyết rằng protein dung hợp FGFR3-TACC3 có thể gắn vào thoi vô sắc nhưng không thể hoạt động bình thường. Nhóm nghiên cứu của GS. Royle quyết định xem xét kỹ hơn vấn đề này.

Tuy nhiên, nhóm đã tìm thấy rằng FGFR3-TACC3 không thực sự bám trên thoi vô sắc. Ngược lại, chúng có mặt trên màng tế bào và những túi nội bào. Họ nhận thấy TACC3 trong protein dung hợp FGFR3-TACC3 hoạt động như một máy hút chân không “hút sạch” TACC3 bình thường khỏi thoi vô sắc, ngăn cản quá trình phân bào diễn ra bình thường.

Nhóm đã sử dụng phương pháp loại trừ để nghiên cứu kỹ hơn vấn đề này. Đầu tiên, họ tạo ra những tế bào ung thư biểu hiện TACC3 bình thường và để chúng sửa lỗi khi phân bào. Sau đó, họ loại bỏ gene dung hợp FGFR3-TACC3 và điều này khiến tế bào trở lại hoạt động bình thường. Cuối cùng, họ tạo ra một FGFR3-TACC3 giả với một phần giả nằm trong vùng FGFR3 và họ nhận thấy FGFR3-TACC3 giả cũng gây ra hiện tượng  “hút” TACC3 bình thường và gây ra lỗi phân bào.

GS. Royle phát biểu: “Một phương pháp chữa trị ung thư lý tưởng có thể tiến hành là ngăn chặn TACC3 tương tác cũng như truyền tín hiệu. Tuy nhiên, đây là việc rất khó thực hiện và cần phải chờ đến những nghiên cứu trong tương lai. Các công ty dược có thể phát triển những hóa chất giúp ngăn chặn sự truyền tín hiệu từ các vùng dung hợp và chúng có thể hoạt động như các tác nhân chống ung thư.”

“Ngay cả trong trường hợp của FGFR3-TACC3, nếu bạn chặn tín hiệu tế bào sẽ vẫn gây ra lỗi phân bào trong ung thư. Chúng tôi hy vọng nghiên cứu này sẽ cung cấp nền tảng cho các nghiên cứu trong tương lai về cách thức những gene dung hợp này liên hệ như thế nào đến bệnh ung thư thận và ung thư não”