Phát hiện “điểm yếu chí mạng” trong DNA giúp ung thư phát triển

VOV.VN - Những vòng DNA bất thường giúp ung thư phát triển và kháng trị lại chứa điểm yếu, mở ra hướng nghiên cứu điều trị mới.

Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Ung thư Memorial Sloan Kettering (Mỹ) đã phát hiện ra rằng việc ngăn chặn một loại protein sửa chữa DNA quan trọng có thể làm mất ổn định các vòng DNA bất thường, từ đó bộc lộ điểm yếu trong các khối u phụ thuộc vào DNA ngoại nhiễm sắc thể (ecDNA).

phat hien diem yeu chi mang trong dna giup ung thu phat trien hinh anh 1 — điểm

ecDNA là những đoạn DNA hình tròn xuất hiện bên ngoài nhiễm sắc thể bình thường của tế bào, và chúng có thể mang thêm bản sao của các gen gây ung thư. Sự hiện diện của ecDNA liên quan đến sự phát triển nhanh chóng của khối u, khả năng kháng thuốc điều trị và tỷ lệ sống sót thấp hơn. Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn chưa hiểu rõ cách mà các tế bào ung thư duy trì những vòng DNA này.

Được công bố trên tạp chí Nature, nghiên cứu mới đã chỉ ra rằng ecDNA có một hệ thống bảo vệ hai phần giúp ngăn chặn hư hại. Nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Agnel Sfeir dẫn đầu đã phát hiện ra rằng các đoạn DNA lặp đi lặp lại, được gọi là các đoạn lặp TA, tạo thành những điểm yếu nơi ecDNA dễ bị đứt gãy. Những vùng này chứa các chữ cái T và A xen kẽ trong mã DNA, có khả năng gấp lại thành các cấu trúc hình chữ thập bất thường, làm tăng nguy cơ gãy đứt.

Tiến sĩ Sfeir cho biết: “Chúng tôi rất ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng ecDNA có tính dễ vỡ bẩm sinh. Hình dạng vòng tròn giúp các gen khuếch đại nhanh chóng, nhưng cũng đồng thời dễ bị đứt gãy”.

Mở đường điều trị các bệnh ung thư nguy hiểm

Để bảo vệ ecDNA, tế bào ung thư phụ thuộc vào hai loại protein: FANCM giúp làm phẳng các cấu trúc DNA trước khi xảy ra đứt gãy, và polymerase theta (Polθ) sửa chữa các tổn thương sau khi DNA đã bị đứt. Khi các nhà nghiên cứu ức chế Polθ, tổn thương trong ecDNA gia tăng, dẫn đến sự mất mát của các vòng DNA này trong tế bào ung thư.

Nghiên cứu cho thấy hiệu ứng này diễn ra trên nhiều dòng tế bào ung thư, bao gồm ung thư tuyến tiền liệt, dạ dày và đại trực tràng. Bằng chứng từ các khối u ở người cũng chỉ ra các vùng dễ bị tổn thương tương tự.

Khi cả hai hệ thống bảo vệ bị phá vỡ, tính bất ổn của ecDNA gia tăng. Điều này mở ra khả năng phát triển các phương pháp điều trị kết hợp nhằm can thiệp vào cả việc ngăn ngừa và sửa chữa các đứt gãy ecDNA. Một số chất ức chế Polθ hiện đang trong giai đoạn phát triển lâm sàng hứa hẹn giúp làm mất ổn định ecDNA và chống lại tình trạng kháng thuốc trong các bệnh ung thư.

Tiến sĩ Sfeir nhấn mạnh: “Điều này mang đến cho chúng ta một cách tiếp cận mới trong việc nhắm mục tiêu vào ecDNA. Chúng tôi rất hào hứng chờ xem phát hiện về điểm yếu này sẽ dẫn chúng ta đến đâu”.