Các nhà khoa học đã chứng minh hiệu ứng này qua mô hình thí nghiệm mới ở chuột sử dụng khối u ác tính ở người và xác nhận nó trong các mẫu mô của con người.

Trong một bài nghiên cứu gần đây được đăng trên trang Nature Communications [1], nhóm nghiên cứu đã mô tả khối u ác tính bắt đầu từ khi chưa trưởng thành, các tế bào sản xuất sắc tố trong nang lông, sau đó di chuyển vào lớp biểu bì.

Khối u ác tính là một loại ung thư da nghiêm trọng và rất khó điều trị khi ở các giai đoạn tiến triển. Vì lý do này nên mặc dù chỉ có 1% số người mắc bệnh ung thư da bị khối u ác tính xâm lấn, vẫn có rất nhiều các trường hợp tử vong do ung thư da. [2]

Ung thư được bắt nguồn từ melanocytes - những tế bào hắc tố sản sinh ra melanin, tạo màu cho tóc, da và mắt. Nghiên cứu mới tập trung vào các tế bào gốc melanocyte - những tế bào chưa được phát triển tới trạng thái trưởng thành cuối cùng.

Mẫu nghiên cứu chuột mới

Chủng loại chuột mới được các nhà khoa học biến đổi gen phù hợp với nghiên cứu được cho là giúp giải quyết nhu cầu về mô hình động vật tốt hơn trong việc theo dõi cách thức khối u ác tính ở người bắt đầu và tiến triển.

Các nhà nghiên cứu khi sử dụng các mô hình trước đó của bệnh đã thu được kết quả rằng tiếp xúc với ánh sáng mặt trời là một nguy cơ chính dẫn đến khối u ác tính.

Tuy nhiên, mô hình chuột mới cho thấy môi trường tế bào bên trong nang lông cũng có thể kích hoạt ung thư trong tế bào gốc melanocyte.

"Mô hình chuột mới của chúng tôi là nghiên cứu đầu tiên chứng minh rằng các tế bào gốc melanocyte có thể gây ra khối u ác tính. Điều này hứa hẹn sẽ giúp ích cho các công tác xác định, chẩn đoán và điều trị mới cho khối u ác tính.” - Tiến sĩ Qi Sun, nhà nghiên cứu về da liễu và sinh học tế bào tại Đại học Y khoa New York, tác giả của nghiên cứu, cho biết.

Sử dụng mô hình mới, nhóm nghiên cứu chứng minh được ba giai đoạn của khối u ác tính phát sinh trong nang lông và sau đó đi vào da.

Ở giai đoạn đầu tiên, trải qua những thay đổi di truyền khiến các tế bào gốc melanocyte bị ung thư. Giai đoạn thứ hai thúc đẩy quá trình ung thư hơn nữa bằng cách phơi bày các tế bào ung thư với các tín hiệu tăng trưởng - những tín hiệu tương tự khi thúc đẩy sự phát triển của tóc.

Cuối cùng là giai đoạn thứ ba, các tế bào melanocytes mới bị ung thư di chuyển lên trên trong nang lông, rời khỏi nang lông và tiến vào lớp biểu bì xung quanh để thiết lập các khối u rồi từ đó lan rộng hơn.

Nhóm nghiên cứu tin rằng những phát hiện này giúp con người hiểu hơn về đặc tính sinh học của khối u ác tính và có thể dẫn đến những ý tưởng mới về cách ngăn chặn, phòng ngừa nó.

Từ tế bào gốc đến các tế bào con trong khối u

Từ một tế bào gốc duy nhất, phôi thai phát triển thành bào thai với nhiều cơ quan và mô khác nhau gồm hàng trăm loại tế bào khác nhau. Tất cả điều này xảy ra là do khả năng phân chia, nhân lên và biệt hóa của các tế bào gốc thành rất nhiều tế bào chuyên biệt.

Tế bào gốc cũng có thể chuyển đổi loại tế bào. Mặc dù sự linh hoạt này xảy ra trong quá trình phát triển, nó cũng có thể gây nguy hiểm ở tuổi trưởng thành, có khả năng làm phát triển ung thư. Các nhà khoa học tin rằng sự linh hoạt này gây khó khăn cho việc xác định tế bào gốc có nguồn gốc trong khối u ác tính.

Nếu biết được tế bào gốc sẽ tạo tiền đề giúp theo dõi tiến triển của ung thư dễ dàng hơn, giảm khó khăn trong việc điều trị căn bệnh.

Vì các tế bào melanocytes còn sản xuất ra các sắc tố tạo màu cho da, tóc và mắt, nên các nhà nghiên cứu cần một cách để theo dõi riêng các tế bào gốc melanocyte trong nang lông. Họ đã đạt được điều này qua việc chế tạo gen một giống chuột được gọi là chuột c-Kit-CreER. Với mô hình chuột này, chúng có thể thay đổi gen của các tế bào gốc melanocyte trong nang lông mà không ảnh hưởng đến các bộ phận khác trong cơ thể.

Ngoài ra, bằng cách thay đổi gen trong mô hình chuột mới, các nhà nghiên cứu còn làm cho các tế bào gốc melanocyte phát sáng, từ đó thuận lợi theo dõi các tế bào ung thư con được phát triển.

Tính năng này cho phép nhóm nghiên cứu quan sát được toàn bộ tiến trình của các tế bào gốc melanocyte khi chúng di chuyển từ nang lông đến lớp biểu bì, sau đó sâu hơn vào lớp hạ bì - hoặc lớp bên trong của da - khi khối u ác tính hình thành.

Các tín hiệu nang lông kích hoạt khối u ác tính

Trong một tập hợp thí nghiệm khác của nghiên cứu, các nhà khoa học đã theo dõi những gì đã xảy ra khi họ tắt đi từng tín hiệu một về môi trường tế bào trong nang lông.

Những điều này thu được kết quả các tế bào gốc melanocyte tuy đã mang đặc tính ung thư nhưng sẽ không di chuyển và phân chia để hình thành khối u ác tính, trừ khi chúng nhận được hai tín hiệu đặc biệt từ môi trường xung quanh.

Hai tín hiệu này được gọi là Wnt và endothelin, thúc đẩy sự tăng sinh của các tế bào sắc tố và sự phát triển của trục tóc trong nang.

"Mặc dù phát hiện của chúng tôi còn phải cần xác nhận lại trong thử nghiệm ở người, các dữ liệu thu thập được đã cho thấy khối u ác tính có thể phát sinh trong các tế bào gốc sắc tố có nguồn gốc cả trong nang và trong các lớp da, do đó một số khối u ác tính có nhiều tế bào gốc có nguồn gốc." Theo tiến sĩ Qi Sun.

Nguồn: Medical News Today

Tài liệu tham khảo

[1]: Toàn bộ nghiên cứu: A novel mouse model demonstrates that oncogenic melanocyte stem cells engender melanoma resembling human disease

(https://www.nature.com/articles/s41467-019-12733-1)

[2]: Melanoma Treatment (PDQ®)–Health Professional Version

(https://www.cancer.gov/types/skin/hp/melanoma-treatment-pdq)