Thay đổi quá trình sao chép của DNA có thể tiêu diệt tế bào ung thư

Theo một nghiên cứu mới, quá trình phân chia tế bào không chỉ có chức năng bảo vệ cơ thể chống lại bệnh tật, mà còn giúp tiêu diệt các tế bào ung thư.

Nghiên cứu mới nhất sử dụng phương pháp khối phổ để phân tích cách sao chép của DNA. Phương pháp khối phổ là một kỹ thuật dùng để đo đạc tỉ lệ khối lượng trên điện tích của ion; dùng thiết bị chuyên dụng là khối phổ kế. Các nhà khoa học đã có thể lập bản đồ chính xác dòng chảy của nucleotide - các đơn vị cơ bản của DNA và RNA.

Nhóm nghiên cứu ở Trường Đại học Copenhagen ở Đan Mạch cũng cho biết, bằng cách điều chỉnh tín hiệu hóa học đang diễn ra bên trong các tế bào này, chúng ta có thể khiến các tế bào ung thư bị suy yếu và biến mất. Quá trình sẽ diễn ra một cách nhanh chóng và không có sự gián đoạn nào.

Ông Jiri Lukas - một trong số các nhà nghiên cứu, cho biết: "Nhóm nghiên cứu của chúng tôi đã phát hiện ra cơ chế khiến quá trình sao chép của DNA bị chậm lại. Chúng ta có thể thấy rằng các quá trình sao chép diễn ra theo một nhịp điệu định kỳ. Nhưng khi hoạt động của ribonucleotide reductase (RNR) - nhà máy sản xuất nucleotide có vấn đề, chúng sẽ thoát ra khỏi nhịp điệu này. Lúc đó nhà máy RNR chỉ có thể cung cấp một lượng nucleotide thấp".

Nói cách khác, khi enzyme RNR không sản xuất được đủ các đơn vị nucleotide, một thông điệp sẽ được truyền lên chuỗi và quá trình sao chép của DNA cũng bị ngưng lại. Điều này giữ vai trò cực kì quan trọng khi các tế bào phân chia – vì nếu ở cả hai tế bào phân chia mới, thông tin DNA không giống nhau, thì mã di truyền của chúng sẽ bị nhiễu loạn, gây nên bệnh tật cho cơ thể.

Tiêu diệt ung thư bằng cách điều chỉnh DNA. (Ảnh: Shutterstock).

Các nhà nghiên cứu đã xác định được một loại protein gọi là PRDX2 đóng vai trò là chất truyền tin hóa học. Nó chính là "thủ phạm" làm chậm quá trình nhân đôi của tế bào và DNA. Sau khoảng dừng nay, hoạt động sản xuất nucleotide lại quay về bình thường. Kết quả cuối cùng của quy trình này là nucleotide được cung cấp đầy đủ để đảm bảo quá trình sao chép DNA diễn ra chính xác.

Quá trình tổng thể này đã được biết đến từ trước, nhưng đây là nghiên cứu đầu tiên thực sự kiểm tra cách thức sản xuất nucleotide, cũng như quá trình phân chia tế bào điều chỉnh tốc độ của chúng.

Nhưng các nhà nghiên cứu áp dụng quá trình này để điều trị ung thư như thế nào? Họ đã lợi dụng quá trình phân chia và sao chép của tế bào ung thư. Nếu chúng ta có thể vô hiệu hóa tín hiệu hóa học cảnh báo tế bào ung thư về sự chậm lại của quá trình sản xuất nucleotide, chúng sẽ gây ra nhiều sai sót và tự tiêu diệt bản thân mình.

Nhà nghiên cứu Kumar Somyajit cho biết: "Chúng tôi phát hiện ra rằng, quá trình sao chép của các tế bào ung thư diễn ra khá chậm. Bởi vì chúng có bộ gene bất thường nên quá trình sao chép DNA phải vượt qua nhiều trở ngại. Khi chúng ta loại bỏ khả năng sao chép bộ gen của tế bào ung thư từ từ, chúng sẽ chết vì không thể đối mặt với quá nhiều sai sót diễn ra trên mẫu DNA của chúng".

Nó gần giống như việc đẩy nhanh tốc độ của dây chuyền sản xuất tế bào ung thư. Và ở tốc độ này - phức tạp hơn so với thói quen sao chép bình thường của chúng - tế bào ung thư không thể nhân đôi bản thân một cách chính xác.

Sẽ phải tốn một khoảng thời gian dài để những phương pháp điều trị dựa vào kết quả mới này được áp dụng. Nhưng nhờ nghiên cứu, chúng ta có hiểu biết thêm về các chức năng sinh học quan trọng nhất trong cơ thể người. Điều này có thể giúp chúng ta ngăn ngừa bệnh tật và điều trị bệnh trong tương lai.

Nghiên cứu đã được công bố trên tờ Science.

Phương pháp khối phổ (Mass Spectrometry-MS) là phương pháp nghiên cứu các chất bằng cách đo, phân tích chính xác khối lượng phân tử của chất đó dựa trên sự chuyển động của các ion nguyên tử hay ion phân tử trong một điện trường hoặc từ trường nhất định.

Từ khóa liên quan:

điều chỉnh DNA

tế bào ung thư

quá trình phân chia tế bào

sao chép DNA

protein PRDX2

enzyme RNR

Jiri Lukas