Hơn một nửa số bệnh nhân có ung thư lây lan từ vị trí ban đầu sẽ phát triển các khối u thứ cấp ở phổi. Tế bào ung thư được vận chuyển qua động mạch và mạch bạch huyết để đến các cơ quan khác, bao gồm cả phổi. Dù đã biết về cơ chế vận chuyển này, lý do khiến phổi trở thành “điểm đến hấp dẫn” của các tế bào ung thư vẫn là một bí ẩn.
Axit amin aspartate có liên quan đến sự lây lan của ung thư đến phổi.
Nghiên cứu mới đây được thực hiện bởi Trung tâm Sinh học Ung thư (CCB), Viện Công nghệ Sinh học Vlaams (Vương quốc Bỉ) đã phát hiện ra rằng, aspartate có vai trò nổi bật trong việc thúc đẩy di căn phổi. Theo TS Ginevra Doglioni, tác giả chính của nghiên cứu, mức độ aspartate trong phổi của chuột và bệnh nhân ung thư vú cao hơn đáng kể so với những người không bị ung thư. Điều này cho thấy, aspartate có thể đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy quá trình di căn ở phổi. Aspartate là một axit amin cần thiết cho nhiều chức năng quan trọng của cơ thể, đặc biệt là trong phổi. Axit amin này không chỉ là thành phần cấu tạo nên protein, vốn là yếu tố thiết yếu cho cấu trúc và chức năng của tế bào phổi, mà còn tham gia vào quá trình sản xuất năng lượng, duy trì độ pH và hỗ trợ hệ miễn dịch. Những chức năng này rất quan trọng đối với hoạt động hô hấp khỏe mạnh.
Một khía cạnh nổi bật khác của nghiên cứu là xác định vai trò của aspartate trong quá trình dịch mã - quá trình sinh học chuyển đổi thông tin di truyền thành protein. Dịch mã diễn ra khi DNA được phiên mã thành RNA thông tin (mRNA), sau đó được ribosome - “nhà máy sản xuất protein” của tế bào sử dụng để kết nối các axit amin thành chuỗi protein. Một thay đổi trong chương trình dịch mã có thể dẫn đến sự tạo ra các protein khác biệt, giúp tế bào ung thư phát triển nhanh chóng và mạnh mẽ hơn. Protein eIF-5A, một yếu tố khởi đầu dịch mã, đóng vai trò quan trọng trong việc giúp ribosome hoạt động hiệu quả, đặc biệt khi đối mặt với các đoạn mRNA phức tạp. eIF-5A chứa một axit amin đặc biệt tên là hypusine, cần thiết để protein này thực hiện chức năng của mình. Hypusine được tạo ra qua một phản ứng hóa học gọi là hypusination.
Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã sử dụng công nghệ giải trình tự RNA đơn bào để phân tích các khối u thứ cấp trong 2 trường hợp: phổi khỏe mạnh và phổi đã được “kích hoạt” bởi các yếu tố thúc đẩy tăng trưởng khối u từ tế bào ung thư vú. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng, các khối u trong phổi “kích hoạt” phát triển mạnh mẽ và hung hãn hơn. Một điểm đáng chú ý là dịch kẽ - chất lỏng lấp đầy khoảng trống giữa các túi khí và mạch máu xung quanh trong phổi - ở bệnh nhân và chuột bị ung thư vú có nồng độ aspartate cao. Aspartate này kích hoạt thụ thể NMDA (N-methyl-D-aspartate) trên bề mặt tế bào ung thư, từ đó thúc đẩy hypusination của eIF-5A và một chương trình dịch mã thay thế. Kết quả là các tế bào ung thư trở nên hung hãn hơn và khả năng di căn tăng lên.
GS Sarah-Maria Fendt - tác giả của nghiên cứu nhấn mạnh, phát hiện này không chỉ mang ý nghĩa trong bối cảnh lâm sàng mà còn gợi ý rằng tín hiệu aspartate có thể là một đặc điểm chung của các tế bào ung thư phát triển ở phổi.
Nghiên cứu không chỉ giúp làm sáng tỏ cơ chế sinh học đằng sau sự di căn của ung thư mà còn mở ra cơ hội phát triển các phương pháp điều trị mới nhắm vào aspartate hoặc con đường tín hiệu của nó. Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng, trong tương lai, việc can thiệp vào quá trình này có thể giúp ngăn chặn sự phát triển của khối u thứ cấp ở phổi, mang lại triển vọng lớn trong điều trị ung thư di căn.
Xuân Bình (theo Newatlas)