Khoa học - Y dược

Cách tế bào ung thư đại trực tràng duy trì hàm lượng sắt cao (29/10/2026)

Một nghiên cứu mới, do Trung tâm Ung thư Rogel thuộc Đại học Michigan Health thực hiện, đã phát hiện ra đường hướng chuyển hóa quan trọng cho phép các tế bào ung thư đại trực tràng tích tụ và dung nạp một lượng sắt khổng lồ. Bằng cách can thiệp và làm gián đoạn con đường chuyển hóa này, các nhà khoa học đã thành công trong việc hạ thấp hàm lượng sắt trong tế bào, từ đó khiến các tế bào ung thư tự bị tiêu diệt. Phát hiện này mở ra một mục tiêu đầy hứa hẹn cho việc phát triển các dòng thuốc điều trị mới.

Hình ảnh tế bào ung thư đại trực tràng biểu hiện các cấp độ của coenzyme Q. Nguồn ảnh: Shah Lab, Trung tâm Ung thư Rogel.Nguồn ảnh: Shah Lab, Trung tâm Ung thư Rogel.

Bí ẩn về khả năng sống sót của tế bào ung thư trước độc tính của sắt

Từ lâu, giới y khoa đã biết rằng các tế bào ung thư đại trực tràng cần một lượng sắt rất lớn để duy trì quá trình tăng trưởng nhanh chóng. Khi bệnh tiến triển ngày càng ác tính, mật độ sắt tích tụ trong tế bào ung thư lại càng cao.

Trong điều kiện sinh lý bình thường, nếu các tế bào khỏe mạnh phải tích tụ một lượng sắt cao bất thường như vậy, chúng sẽ nhanh chóng rơi vào một cơ chế chết tế bào phụ thuộc vào sắt, được gọi là ferroptosis. Tuy nhiên, điểm khác biệt kỳ lạ ở các tế bào ung thư đại trực tràng là chúng vẫn tiếp tục tích tụ sắt vượt xa ngưỡng an toàn của tế bào bình thường mà hoàn toàn không kích hoạt hay chịu ảnh hưởng bởi các quá trình chết tế bào tự nhiên này.

Hành trình tìm kiếm con đường chuyển hóa ti thể

Để giải mã bí ẩn trên, trong công trình nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học uy tín Cell Metabolism, ban đầu nhóm tác giả đã tập trung phân tích các đường hướng sinh hóa vốn đã biết đến trong quá trình ferroptosis. Họ giả định rằng có thể một thành phần nào đó trong tiến trình này đã bị lỗi hoặc biến đổi ở tế bào ung thư. Thế nhưng, khi tiến hành loại bỏ các enzyme gây chết tế bào ferroptosis điển hình, họ bất ngờ nhận thấy sự phát triển của khối u hoàn toàn không bị ảnh hưởng.

Không dừng lại ở đó, nhóm nghiên cứu quyết định đi sâu hơn vào cơ chế chuyển hóa bên trong ti thể - "nhà máy năng lượng" của tế bào. Họ thực hiện một cuộc sàng lọc quy mô lớn bằng kỹ thuật chỉnh sửa gen CRISPR tập trung vào các yếu tố chuyển hóa.

Kết quả sàng lọc đã hé lộ một phát hiện quan trọng: heme - một phân tử chứa sắt trong tế bào - chính là nhân tố đang âm thầm bảo vệ tế bào ung thư khỏi độc tính của sắt. Tiếp tục đi sâu vào phân tích phân tử heme, họ phát hiện ra một phức hợp cụ thể trong chuỗi hô hấp ti thể, gọi là Phức hợp II (Complex II). Phức hợp này đóng vai trò như một "bộ đệm" chống lại sự chết tế bào do tích tụ sắt thông qua việc điều hòa lượng coenzyme Q.

Phức hợp II: Mục tiêu tiềm năng trong điều trị ung thư

Nói về phát hiện này, GS. TS. Yatrik Shah, tác giả chính của nghiên cứu và là Giáo sư Sinh lý học mang hàm Horace W. Davenport Collegiate tại Michigan Medicine, giải thích: "Phức hợp II trong tế bào ung thư đại tràng đóng vai trò cực kỳ quan trọng đối với việc đệm và giảm thiểu độc tính do sắt gây ra. Khi chúng tôi vô hiệu hóa Phức hợp II trên các dòng tế bào thử nghiệm hoặc mô hình động vật như chuột, nhu cầu tiêu thụ sắt của tế bào lập tức trở thành con dao hai lưỡi gây độc nặng nề do chúng không còn cơ chế chống đỡ. Kết quả là các tế bào ung thư bắt đầu bị tiêu diệt hàng loạt".

Do các tế bào ung thư duy trì một lượng sắt lớn hơn rất nhiều so với các tế bào khỏe mạnh xung quanh, các nhà khoa học tin rằng việc triệt tiêu "cơ chế trung hòa độc tính" này sẽ hầu như không gây tổn hại đến các tế bào bình thường trong cơ thể. Thực tế quan sát trên các mô hình chuột thử nghiệm cho thấy việc vô hiệu hóa Phức hợp II tạo ra rất ít tác dụng phụ ngoài ý muốn. Điều này biến Phức hợp II trở thành một mục tiêu tác động đầy hứa hẹn để phát triển các phương pháp điều trị trùm lên ung thư đại trực tràng.

Mở ra những hướng đi mới trong tương lai

Bên cạnh vai trò đệm độc tính của Phức hợp II, nhóm nghiên cứu còn phát hiện thêm một mối quan hệ hai chiều: chính hàm lượng sắt tích tụ cũng tham gia vào việc điều hòa ngược trở lại Phức hợp II. Việc xác định được mối liên hệ qua lại này cung cấp thêm một góc nhìn tiềm năng, gợi mở nhiều giải pháp can thiệp khác nhau nhằm phá vỡ triệt để chu trình duy trì sự sống của khối u.

Hiện nay, trên thế giới đã có một số hướng nghiên cứu tập trung vào việc tạo ra các chất ức chế các phản ứng sinh hóa trong ti thể tương tự. Bước đi tiếp theo của nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Ung thư Rogel là thử nghiệm đánh giá xem liệu các chất ức chế Phức hợp II hiện có hoặc mới phát triển có thể áp dụng hiệu quả trên bệnh nhân ung thư đại trực tràng hay không.

Đồng thời, do rất nhiều loại ung thư khác trong cơ thể con người cũng có ngu cầu "tích tụ" sắt cao tương tự, các thử nghiệm mở rộng trong tương lai sẽ kiểm tra xem liệu cơ chế bảo vệ dựa trên Phức hợp II này có diễn ra phổ biến ở các dạng ung thư khác hay không.

P.T.T (NASATI), theo Newswise

Ngày cập nhật: 14/10/2026

https://vnexpress.net/khi-nao-thuc-su-can-noi-soi-chup-ct-va-mri-5137334.html