Nghiên cứu này do Marjan Rafat, trợ lý giáo sư kỹ thuật hóa học và sinh học phân tử và kỹ thuật y sinh, dẫn đầu và được công bố trên tạp chí Cell Reports.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng xạ trị kích hoạt một quá trình gọi là tự thực bào trong các nguyên bào sợi xung quanh những tế bào hỗ trợ và cấu trúc mô vú. Mặc dù tự thực bào giúp các tế bào này sống sót qua căng thẳng của quá trình điều trị, nhóm nghiên cứu tại Đại học Vanderbilt phát hiện ra rằng nó cũng làm thay đổi mô xung quanh theo những cách có thể khiến các tế bào ung thư gần đó trở nên hung hăng hơn. Tiến sĩ Kevin Corn, tốt nghiệp Đại học Vanderbilt, đã dẫn đầu và thực hiện phần lớn công việc thí nghiệm của nghiên cứu này.

Những phát hiện này chỉ ra một phương pháp điều trị tiềm năng mới: nhắm mục tiêu vào quá trình tự thực bào trong các nguyên bào sợi xung quanh để giúp giảm nguy cơ tái phát ung thư vú ba thể âm tính (TNBC), một trong những dạng bệnh ác tính và khó điều trị nhất.

Một quá trình bảo vệ với những hậu quả ngoài ý muốn.

Tự thực bào là một quá trình tế bào tự nhiên cho phép tế bào tái chế các thành phần bị hư hỏng và thích nghi với các tác nhân gây căng thẳng, bao gồm cả tiếp xúc với bức xạ. Trong các nguyên bào sợi, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng quá trình này trở nên hoạt động mạnh sau khi điều trị. Phản ứng đó giúp các tế bào tồn tại nhưng nó cũng làm thay đổi cách chúng hoạt động.

Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng các nguyên bào sợi bị chiếu xạ bắt đầu giải phóng các phân tử tín hiệu và các sản phẩm phụ chuyển hóa khuyến khích các tế bào ung thư gần đó trở nên hung hăng hơn. Các tế bào TNBC tiếp xúc với các tín hiệu này di chuyển nhanh hơn và hình thành các cấu trúc giống khối u lớn hơn.

Sau khi tiếp xúc với bức xạ, các nguyên bào sợi chuyển sang trạng thái năng lượng cao hơn, thúc đẩy hoạt động của ty thể và thay đổi cách chúng xử lý chất dinh dưỡng. Những thay đổi này được điều chỉnh bởi quá trình tự thực bào và dẫn đến việc giải phóng các tín hiệu gây viêm như IL-6, được biết là có ảnh hưởng đến hành vi của khối u.

Nhìn chung, những thay đổi này định hình lại môi trường vi mô của khối u tạo ra các điều kiện có thể giúp tế bào ung thư tồn tại và lan rộng sau điều trị. Tuy nhiên, khi các nhà nghiên cứu ngăn chặn quá trình tự thực bào trong nguyên bào sợi, các tín hiệu thúc đẩy khối u đó biến mất, và các tế bào ung thư cho thấy sự di chuyển và tăng trưởng giảm trong các mô hình thực nghiệm.

Những phát hiện này cho thấy việc kết hợp xạ trị với các loại thuốc nhắm vào quá trình tự thực bào có thể giúp hạn chế tái phát. Một số hợp chất ức chế tự thực bào hiện đang được nghiên cứu trong các thử nghiệm lâm sàng ung thư.

Hiểu biết sâu sắc về sinh học ung thư thông qua kỹ thuật

Nghiên cứu này cũng cho thấy các phương pháp kỹ thuật có thể giúp phát hiện ra những khía cạnh của bệnh mà dễ bị bỏ sót. Bằng cách kết hợp phân tích chuyển hóa, hình ảnh và sinh học ung thư, nhóm nghiên cứu của Đại học Vanderbilt đã lập bản đồ cách các phản ứng căng thẳng trong các tế bào khỏe mạnh có thể ảnh hưởng đến kết quả ung thư.