Protein mà các tế bào gốc cần có thể là một mục tiêu trong việc giết các tế bào ung thư vú
Các tế bào ung thư, giống như các tế bào gốc, có khả năng nhân lên vô thời hạn; yếu tố biểu sinh (epigenetic factor) BPTF có thể là một điểm yếu chung. Các nhà nghiên cứu đã xác định được một protein cần phải để tế bào gốc vú có thể thực hiện các chức năng bình thường của chúng. Khi các nhà nghiên cứu loại bỏ gen hoặc ức chế hóa học protein này, được gọi là BPTF, các tế bào gốc không còn duy trì trạng thái “tự làm mới” và bắt đầu mang đặc tính của tế bào vú biệt hoá, và chết sớm. Các tế bào ung thư vú có đặc điểm giống tế bào gốc, còn gọi là tế bào gốc ung thư vú có thể có cùng một điểm yếu.
Trong nhiều năm, các chuyên gia về ung thư đã nhận ra rằng các tế bào ung thư cư xử theo những cách nhất định như tế bào gốc, các tế bào không biệt hoá mà có thể bị biệt hoá khi tiếp xúc với các tín hiệu nhất định.
Khi một tế bào gốc biệt hoá, nó bắt đầu một con đường một chiều mà sẽ dẫn đến sự chuyên môn hóa của nó và cuối cùng cái chết của nó. Ví dụ, một tế bào gốc ở vú có thể trở thành tế bào ống, là một trong những “nhà máy sữa” của vú. Các tế bào này có tuổi thọ giới hạn. Các tế bào ung thư giống tế bào gốc nhưng chúng có thể biến thành các loại tế bào khác, mà dường như chúng đi theo hướng ngược lại: giữa ở trạng thái không biệt hoá và nhân lên liên tục.
Trợ lý Giáo sư Camila dos Santos của Phòng thí nghiệm Cold Spring Harbor (CSHL) đang nghiên cứu các tế bào gốc trong vú để tìm ra những thay đổi xảy ra khi các tế bào vú bình thường trở nên ung thư. Nhóm nghiên cứu do dos Santos dẫn đầu, phối hợp với Giáo sư Gregory Hannon của Viện Nghiên cứu Ung thư Anh, Viện Cambridge và Trợ lý Giáo sư William Pomerantz tại Đại học Minnesota đã xác định được một protein mà họ cho thấy phải có mặt để tế bào gốc vú thực hiện các chức năng bình thường của chúng.
Khi các nhà nghiên cứu loại bỏ gen hoặc ức chế hóa học protein, gọi là BPTF, các tế bào gốc không còn duy trì trạng thái “tự làm mới” và bắt đầu mang đặc tính của tế bào vú biệt hoá và sau đó sớm chết.
“Đó là điều rất thú vị đối với chúng tôi”, dos Santos nói, “bởi vì đó chính xác là những gì muốn thúc lái các tế bào ung thư vú. Chúng tôi muốn lấy đi các đặc tính giống tế bào gốc của chúng – đặc biệt là khả năng nhân lên vô thời hạn. Thử nghiệm ý tưởng này, một loại thuốc ức chế BPTF có tác dụng tương tự trong tế bào ung thư cũng như trong tế bào gốc – có thể làm chúng biệt hoá và sau đó chết.”
Khi nghiên cứu xem các tế bào bình thường thay đổi thành tế bào ung thư như thế nào, dos Santos và các nhà nghiên cứu ung thư khác chú ý đến biểu hiện gen. Mỗi tế bào trong vú, bao gồm các tế bào gốc, chứa bộ gen của con người.
Một cách để suy nghĩ về những gì gây nên sự khác biệt của một tế bào vú so với một tế bào tim, đó là mỗi loại tế bào biểu hiện những gen khác nhau.
Điều này cũng đúng trong mỗi cơ quan. Trong vú, ống dẫn được thiết kế để mang sữa trong khi mang thai và sau khi sinh bao gồm hai loại tế bào biệt hoá cao và một tế bào gốc mà có thể biệt hoá thành 2 tế bào kia. Mỗi loại tế bào khác nhau biểu hiện các nhóm gen khác nhau ở những thời điểm khác nhau trong suốt tuổi thọ của một cá thể.
Ống tạo thành ống sữa được tạo ra từ các tế bào ống; Chúng được bao quanh bởi một lớp mỏng tế bào được gọi là các tế bào niêm mạc cơ. Các thụ thể trên bề mặt của tế bào niêm mạc cơ được thiết kế để tương tác với một hoocmon, oxytocin, được giải phóng trong thời kỳ tiết sữa. Sự tương tác này tạo ra các tế bào niêm mạc cơ – trên lớp ngoài của cấu trúc ống dẫn – để co lại, ép các tế bào ống bên trong. Những tế bào ống này là các nhà máy sản xuất sữa.
Vai trò biểu sinh của BPTF trong việc biểu hiện và ức chế biểu hiện gen
BPTF, được Dos Santos và các đồng nghiệp xác định là cần thiết cho việc duy trì tế bào gốc vú, là một protein có chức năng rất chuyên biệt. Đó là những gì mà các nhà sinh vật học gọi là yếu tố tu sửa chromatin (chromatin remodeling).
Với rất nhiều DNA đã được sắp xếp vào một không gian nhỏ, xoắn chặt, nó là lý do việc biểu hiện gen cần phải nới lỏng, tháo xoắn để lộ đoạn DNA để phiên mã thành một phân tử RNA.
Theo dos Santos, “nó đã trở nên rõ ràng rằng việc mở xoắn hoặc thắt chặt chromatin, để lộ hoặc giấu gen trong nhiễm sắc thể của chúng ta, đóng vai trò quan trọng trong sự tiến triển của bệnh ung thư.
Nghiên cứu công bố ngày hôm nay cho thấy BPTF là một phần của một hệ thống quy định mở ra chromatin và thay đổi biểu hiện gen, đặc biệt là trong các tế bào gốc vú. Sự mở ra của nhiễm sắc thể này là yếu tố then chốt quyết định khả năng của tế bào gốc vẫn là “bất tử”.
Theo dos Santos, “Bây giờ chúng ta biết rằng các tế bào gốc vú rất phụ thuộc vào BPTF, nhiệm vụ tiếp theo của nó là khám phá liệu chúng ta có thể sử dụng sự phụ thuộc đó để nhắm tới những chương trình giống như tế bào gốc trong các tế bào ung thư vú”.
Đọc thêm tại:
Wesley D. Frey, Anisha Chaudhry, Priscila F. Slepicka, Adam M. Ouellette, Steven E. Kirberger, William C.K. Pomerantz, Gregory J. Hannon, Camila O. dos Santos. BPTF Maintains Chromatin Accessibility and the Self-Renewal Capacity of Mammary Gland Stem Cells. Stem Cell Reports, 2017; DOI: 10.1016/j.stemcr.2017.04.031
