Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Một nhóm nghiên cứu dẫn dắt bởi các nhà khoa học tại Viện nghiên cứu Y sinh Bellvitge (IDIBELL) ở Barcelona, vừa thông báo những phát hiện mới từ một nghiên cứu liên quan đến cách các tế bào khối u đáp ứng khi bị thiếu dinh dưỡng. Một số khối u rắn có tốc độ tăng trưởng rất cao, dẫn đến việc thiếu hụt mạch máu do không thể phát triển các mạch máu đi kèm nuôi dưỡng chúng, nhóm nghiên cứu quan sát thấy những tế bào này đáp ứng lại bằng việc giải phóng các cytokines và chemokines, những phân tử thu hút hàng rào đầu tiên của hệ thống miễn dịch, cuối cùng ức chế cuộc tấn công hiệu quả và đặc hiệu hơn.

Những phát hiện từ nghiên cứu mới này được công bố gần đây trên PNAS với tựa đề “Liệu pháp bỏ đói và chống chuyển hóa tăng cường giải phóng cytokine và thu hút các tế bào miễn dịch” , tiết lộ rằng những cytokine được giải phóng này sẽ thúc đẩy hình thành những mạch máu mới nuôi dưỡng khối u lần nữa.

“Những khối u ít dinh dưỡng sẽ hút cạn dinh dưỡng từ môi trường của chúng”, các tác giả nhấn mạnh” “Mặt khác, những tế bào miễn dịch bẩm sinh, như bạch cầu trung tính và đại thực bào thường xâm lấn vào các khối u và hình thành một môi trường ức chế miễn dịch”

Được biết, mức độ dinh dưỡng giảm trong các phần ít mạch máu của khối u kích hoạt các đáp ứng stress.  Tiến sĩ Cristina Muñoz-Pinedo, nhà nghiên cứu và khoa học cấp cao tại IDIBELL, chỉ ra rằng “đáp ứng stress do thiếu hụt dinh dưỡng, được biết đến như đáp ứng stress tích hợp, khiến tế bào sản sinh các protein báo động. Các protein này liên quan chặt chẽ đến sự phát triển ung thư”. Bài báo cũng chứng minh các đáp ứng này tham gia vào việc tiết các cytokines gây viêm ở nhiều loại tế bào khối u trong nuôi cấy, từ những dòng tế bào ung thư phổi đến ung thư cổ tử cung hay ung thư mô liên kết.

Những nghiên cứu trước đây của các nhóm nghiên cứu khác cũng chỉ ra rằng tình trạng viêm diễn ra trong khối u có thể ngăn chặn đáp ứng miễn dịch tấn công vào các tế bào ung thư. Các khối u ở các trạng thái viêm nhẹ hoặc mãn tính biểu hiện mức độ cao các cytokine và chemokine trong nghiên cứu này. Từ nguyên nhân đó, các tác giả đặt ra giả thuyết rằng tình trạng viêm có thể gây ra do thiếu hụt dinh dưỡng mà tế bào phát hiện thấy và cho rằng đó là một vết thương hay nhiễm trùng.

Các tác giả giả định, trong những trường hợp này, các tế bào ung thư có thể giả vờ như một vết thương không hồi phục. Khi chúng ta bị thương, lưu lượng máu bị cản trở tại một vài vị trí trong cơ thể, và việc thiếu hụt lưu lượng máu có thể là tín hiệu kích thích các đáp ứng làm lành vết thương: thu hút hàng rào đầu tiên của hệ thống miễn dịch và tạo thành các mạch máu mới, nói cách khác, các đáp ứng viêm. Những đáp ứng này có thể được sản sinh trong các khối u rắn, khi mà sự thiếu hụt cung cấp máu được xem như vết thương, nhưng hiện tại chúng ta chỉ có thể coi đây là một ý tưởng chưa được chứng minh.

Những tín hiệu được gửi bởi các tế bào ung thư không chỉ cản trở cuộc tấn công của hệ thống miễn dịch mà còn gây ra thay đổi của các mô liên kết với chúng. Cụ thể, nghiên cứu này cho thấy khi các tế bào ung thư bị thiếu glucose, chúng gây ra một tầng tín hiệu kích thich hình thành mạch máu trong in vitro, nghĩa là hình thành nên những mạch máu mới cung cấp lại lưu lượng máu và chất dinh dưỡng.

“Chúng tôi phân tích các secretomes (tập hợp các protein được sinh vật biểu hiện và tiết ra không gian ngoại bào) từ các tế bào thiếu hụt glucose và nhận thấy sự điều hòa tăng của nhiều cytokine và chemokine, bao gồm IL-6 và IL-8 trong đáp ứng với stress bởi thiếu hụt dinh dưỡng”, tác giả trình bày. “Các cytokine cảm ứng bởi thiếu hụt dinh dưỡng phụ thuộc loại tế bào và chúng cũng được giải phóng bởi các tế bào biểu mô nguyên phát. Hầu hết các cytokine được điều hòa tăng theo cách thức phụ thuộc vào NF-κB và yếu tố phiên mã của các đáp ứng tích hợp stress ATF4, liên kết trực tiếp với promoter IL-8. Hơn thế nữa, việc thiếu hụt các glutamin, cũng như các thuốc chống chuyển hóa 2-deoxyglucose và metformin có thể gia tăng giải phóng các IL-6 và IL-8”.

Có một loại thuốc tấn công các khối u gọi là thuốc chống chuyển hóa. Chúng tác động bằng cách làm suy yếu quá trình xử lý chất dinh dưỡng của các tế bào ung thư, và từ đó, thông qua việc thiếu hụt dinh dưỡng, dẫn đến cái chết cho các tế bào ung thư. Những loại thuốc này, mặc dù có những kết quả khả quan trên mô hình động vật nhưng thường thất bại trong các thử nghiệm lâm sàng trên bệnh nhân.

Các kết quả của nghiên cứu này có thể giải thích sự thiếu hiệu quả của loại thuốc trên vì nghiên cứu đã miêu tả hai loại thuốc chống chuyển hóa có thể khiến cho các tế bào ung thư tiết ra các cytokine và chemokine. Những thuốc này có thể gây nên các đáp ứng viêm do sự thiếu hụt dinh dưỡng, từ đó gia tăng khả năng sống sót của khối u.

“Những kết quả của chúng tôi cho thấy rằng khi dinh dưỡng thấp, các tế bào ung thư tiết ra các yếu tố liên quan đến việc hồi phục vết thương, từ đó kích thích các tế bào biểu mô và thu hút các tế bào miễn dịch bẩm sinh”, các tác giả kết luận. “Điều này cho thấy rằng các tín hiệu nhằm mục tiêu được khơi gợi bởi áp lực chuyển hóa có thể giúp hệ thống miễn dịch nhắm vào các tế bào ác tính và các chất chuyển hóa điều hòa việc trao đổi giữa các tế bào miễn dịch và tế bào khối u”.

Nguồn: https://www.genengnews.com/news/nutrient-deprived-tumors-attract-immunosuppressive-cells/