Triển vọng phát hiện ung thư sớm nhờ các tín hiệu điện sinh học

Các nhà sinh vật học Trường Khoa học và Nghệ thuật tại Đại học Tufts đã phát hiện ra một tín hiệu điện sinh học có thể xác định các tế bào có khả năng sẽ phát triển thành các khối u.

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng họ có thể hạ thấp tỷ lệ bị ung thư của các tế bào này bằng cách điều khiển sự tích điện qua màng của các tế bào.

Brook Chernet, nghiên cứu sinh và là tác giả đầu tiên của một bài nghiên cứu vừa được công bố là đồng tác giả với tiến sĩ, giáo sư Michael Levin thuộc trung tâm Sinh học tái sinh và phát triển (Center for Regenerative and Developmental Biology) nói: "Tin mới ở đây là chúng ta đã thiết lập được một cơ sở điện sinh học nhằm phát hiện sớm bệnh ung thư".

Levin lưu ý: "Chúng tôi đã chỉ ra rằng các hiện tượng điện thông báo cho các tế bào phải làm gì. Những sự thay đổi về điện thế không chỉ đơn thuần là một dấu hiệu của bệnh ung thư. Chúng kiểm soát và chi phối liệu bệnh ung thư có xảy ra hay không”.

Các tín hiệu điện sinh học là nền tảng cho một bộ các cơ chế kiểm soát quan trọng điều chỉnh cách thức các tế bào phát triển và nhân lên. Chernet và Levin đã tiến hành điều tra các thuộc tính điện sinh học của các tế bào phát triển thành các khối u ở phôi ếch Xenopus laevis.

Trong nghiên cứu trước đây, các nhà khoa học thuộc trường đại học Tufts đã cho thấy điều khiển điện thế màng có thể ảnh hưởng hoặc điều chỉnh hành vi tế bào như phát triển tế bào, di cư, và định dạng trong cơ thể, và được sử dụng để tạo ra sự hình thành hoặc sửa chữa tái tạo của tất cả các cơ quan và các phần phụ.

Triển vọng phát hiện ung thư sớm nhờ các tín hiệu điện sinh học

Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng ung thư có thể xảy ra khi mạng lưới tín hiệu điện sinh học đang bị nhiễu loạn và các tế bào ngừng tham dự vào các tín hiệu tạo hình dẫn tới sự phát triển bình thường của chúng.

Các nhà nghiên cứu đã gây ra sự tăng trưởng khối u ở phôi ếch bằng cách tiêm các mẫu với mã hóa (RNA) mRNA đã được xác định rõ ở con người là các gene sinh ung (oncogene) Gli1, KrasG12D, và Xrel3. Các phôi ếch đã phát triển các tăng trưởng khối u mà các tăng trưởng khối u này liên quan với các bệnh ung thư ở con người như khối u ác tính, bệnh bạch cầu, ung thư phổi, và rhabdomyosarcoma (một dạng ung thư mô mềm thường ảnh hưởng đến trẻ em).

Khi các nhà nghiên cứu phân tích các tế bào ung thư bằng cách sử dụng một màng nhạy cảm với điện áp thuốc nhuộm và kính hiển vi huỳnh quang, họ đã thực hiện một khám phá thú vị. "Các vị trí khối u đã có quan hệ điện áp màng khử cực dị thường với mô xung quanh", ông Chernet cho biết: "Chúng có thể được nhận ra bởi tín hiệu điện sinh học đặc biệt này”.

Các nhà sinh vật học của đại học Tufts cũng có thể cho thấy rằng sự thay đổi mã điện sinh học để phân cực hóa các tế bào khối u đã ức chế sự tăng trưởng tế bào bất thường.

"Chúng tôi đã đưa ra giả thuyết rằng sự xuất hiện của các khối u do gene gây khối u oncogene có thể bị ức chế bằng cách thay đổi điện thế màng", Levin nói, "và chúng tôi đã đúng".

Để chống lại các khối u gây khử cực, họ tiêm các tế bào với mRNA mã hóa các kênh ion lựa chọn kỹ lưỡng (các protein kiểm soát sự di chuyển của ion qua màng tế bào).

Sử dụng các phôi được tiêm với gene gây khối u, ví dụ như Xrel3, các nhà nghiên cứu đã đưa vào một trong hai kênh ion (glycine gated chloride kênh GlyR-F99A hoặc kênh kali Kir4.1) được biết đến để khử điện cực gradient điện cực màng tế bào trong các phôi ếch.

Trong cả hai trường hợp, tỷ lệ mắc các khối u tiếp theo là thấp hơn đáng kể so với ở các phôi đã nhận gene gây khối u nhưng không được điều trị ưu phân cực.

Các thí nghiệm để xác định cơ chế tế bào cho phép tăng phân cực để ngăn chặn hình thành khối u cho thấy rằng vận chuyển butyrate chịu trách nhiệm. Butyrate được biết đến là một chất ức chế khối u.

Nghiên cứu được hỗ trợ bởi các khoản tài trợ từ Viện Y quốc gia (các khoản AR061988, AR055993) và Quỹ từ thiện Harold G. và Leila Y. Mathers .

Loading...
TIN CŨ HƠN
Những người không nên ăn bánh chưng trong những ngày Tết

Những người không nên ăn bánh chưng trong những ngày Tết

Bánh chưng là thực phẩm không thể thiếu trong những ngày Tết cổ truyền tại Việt Nam. Đây là loại thức ăn có nhiều chất dinh dưỡng nhưng không phải ai cũng nên ăn món này.

Đăng ngày: 28/01/2019
Ăn bánh chưng bị mốc dễ nhiễm độc tố gây ung thư

Ăn bánh chưng bị mốc dễ nhiễm độc tố gây ung thư

Nhiều người có thói quen gọt bỏ phần ngoài mốc trước khi chiên ăn mà không biết rằng thực phẩm mốc sinh ra độc tố aflatoxin có thể gây ung thư.

Đăng ngày: 28/01/2019
Cách bảo quản bánh chưng ngày Tết thơm ngon

Cách bảo quản bánh chưng ngày Tết thơm ngon

Bánh chưng là món ăn ngon truyền thống, tương đối cân bằng các nhóm thực phẩm (glucid, protein, lipid) và giàu dinh dưỡng.

Đăng ngày: 28/01/2019
Nghe nhạc trong lúc làm việc giúp khai thông tâm trí, mở mang sáng tạo?

Nghe nhạc trong lúc làm việc giúp khai thông tâm trí, mở mang sáng tạo?

Theo Futurism, nhiều người thường cảm nhận âm nhạc giống như một chất xúc tác tuyệt vời cho tâm trạng khi làm việc.

Đăng ngày: 24/10/2018
Lợi ích của nước ép thơm, dứa, khóm

Lợi ích của nước ép thơm, dứa, khóm

Dứa, thơm, khóm có đặc tính kháng viêm, chữa lành vết bầm tím và làm giảm đau viêm khớp. Nó cũng hỗ trợ rất tốt cho việc tiêu hóa.

Đăng ngày: 18/10/2018
Cảnh giác với vật dụng làm từ nhựa đen: Chúng có thể là rác điện tử tái chế chứa kim loại nặng

Cảnh giác với vật dụng làm từ nhựa đen: Chúng có thể là rác điện tử tái chế chứa kim loại nặng

Liệu các chất độc hại trong rác thải điện tử có len lỏi vào thực phẩm, hay được hấp thụ qua da để vào cơ thể con người hay không?

Đăng ngày: 22/07/2018
Chữa lành tổn thương tim ở trẻ sơ sinh nhờ cấy ghép ty lạp thể

Chữa lành tổn thương tim ở trẻ sơ sinh nhờ cấy ghép ty lạp thể

Công nghệ mới do các bác sĩ tại Bệnh viện nhi Boston phát triển, hứa hẹn sẽ đem đến cơ hội sống bình thường, khỏe mạnh cho rất nhiều trẻ sơ sinh bị tổn thương tim.

Đăng ngày: 22/07/2018
Tiêu điểm
Khoa Học News