Quá trình cắt nối ARN thay thế trong tế bào giống như việc biên tập viên phim cắt và sắp xếp lại các cảnh quay để có thể tạo ra nhiều phiên bản phim khác nhau từ cùng một cảnh quay. Từ một cảnh quay, bằng cách chọn lọc những phân đoạn nào giữ lại và phân đoạn nào loại bỏ, biên tập viên có thể tạo ra một bộ phim chính kịch, hài kịch hoặc thậm chí là phim kinh dị tùy ý. Tương tự, tế bào sử dụng cắt nối ARN để tạo ra nhiều loại protein khác nhau từ một gen duy nhất và tinh chỉnh chức năng của chúng theo nhu cầu. Tuy nhiên, khi ung thư can thiệp vào quá trình này, nó sẽ bị sai lệch và rối loạn, thúc đẩy sự tăng trưởng và tồn tại của khối u.

Trong một nghiên cứu gần đây được báo cáo trên tạp chí Nature Communications số ra ngày 15 tháng 2, các nhà khoa học từ Phòng thí nghiệm Jackson (JAX) và UConn Health không chỉ chỉ ra cách ung thư chiếm đoạt quá trình ghép nối và sắp xếp lại RNA được điều chỉnh chặt chẽ này mà còn giới thiệu một chiến lược điều trị tiềm năng có thể làm chậm hoặc thậm chí thu nhỏ các khối u hung hãn và khó điều trị. Khám phá này có thể thay đổi cách chúng ta điều trị các loại ung thư hung hãn, chẳng hạn như ung thư vú ba âm tính và một số khối u não, nơi các lựa chọn điều trị hiện tại còn hạn chế.

Trong nghiên cứu được công bố gần đây trên tạp chí Nature Communications, các nhà khoa học từ Phòng thí nghiệm Jackson (JAX) và UConn Health không những chỉ ra được cách tế bào ung thư chiếm đoạt quá trình ghép nối và sắp xếp lại ARN được kiểm soát chặt chẽ mà còn đề xuất một chiến lược điều trị hứa hẹn, có khả năng làm chậm sự phát triển hoặc thậm chí thu nhỏ các khối u ác tính hung hãn và khó điều trị như ung thư vú bộ ba âm tính - một loại ung thư vú mà các tế bào ung thư không có thụ thể estrogen (ER), thụ thể progesterone (PR) và không có sự tăng quá mức của protein HER2 và một số khối u não vô cùng nguy hiểm và khó điều trị.

Nghiên cứu của Olga Anczuków, phó giáo sư tại JAX và đồng trưởng chương trình tại Trung tâm Ung thư JAX, đã tập trung vào các đoạn gen nhỏ gọi là exon độc. Chúng hoạt động như "công tắc tắt" tự nhiên, kiểm soát quá trình sản xuất protein. Khi các exon độc này được đưa vào phân tử ARN thông tin, chúng sẽ kích hoạt quá trình phân hủy, ngăn chặn sự hình thành protein, từ đó hạn chế hoạt động có hại của tế bào. Trong tế bào khỏe mạnh, exon độc giúp điều chỉnh mức độ của các protein quan trọng, kiểm soát bộ máy di truyền.  Trong tế bào ung thư, cơ chế bảo vệ này thường bị vô hiệu hóa, dẫn đến sự phát triển không kiểm soát của tế bào.

Nhóm nghiên cứu của Anczuków, bao gồm Nathan Leclair và Mattia Brugiolo, đã phát hiện ra rằng tế bào ung thư ức chế hoạt động của exon độc trong gen TRA2β. Điều này làm tăng mức protein TRA2β trong các tế bào ung thư, thúc đẩy sự phát triển của khối u. Một phát hiện quan trọng khác của nhóm là sự liên hệ giữa lượng exon độc và tình trạng bệnh. Anczuków cho biết, họ đã chứng minh được rằng, nồng độ exon độc thấp trong gen TRA2β đi kèm với tiên lượng xấu ở nhiều loại ung thư, nhất là các loại ung thư nguy hiểm và khó điều trị như ung thư vú, u não, ung thư buồng trứng, ung thư da, bệnh bạch cầu và ung thư đại tràng.

Nhóm nghiên cứu, gồm Anczuków, Leclair và Brugiolo, đã tiếp tục tìm cách thúc đẩy việc tích hợp exon độc trong gen TRA2β, nhằm tái kích hoạt "công tắc tiêu diệt" tế bào ung thư. Họ đã phát hiện ra rằng oligonucleotide antisense (ASO) - các đoạn ARN tổng hợp có thể thiết kế và điều chỉnh – có thể tăng cường tích hợp exon độc đặc hiệu - chính là chìa khóa. Khi được đưa vào tế bào ung thư, ASO đã thành công trong việc đảo ngược trạng thái của công tắc di truyền, khôi phục khả năng tự nhiên của cơ thể trong việc loại bỏ ARN TRA2β dư thừa và ngăn chặn sự phát triển của khối u.

Thật ngạc nhiên, ngay cả khi các nhà nghiên cứu loại bỏ hoàn toàn protein TRA2β bằng công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR, khối u vẫn tiếp tục phát triển. Điều này cho thấy rằng việc nhắm mục tiêu vào ARN, thay vì protein, có thể là một phương pháp tiếp cận hiệu quả hơn.

Anczuków giải thích, ARN chứa exon độc không chỉ làm im lặng TRA2β mà nó còn có khả năng cô lập các protein liên kết ARN khác, tạo ra một môi trường thậm chí còn nguy hại hơn cho tế bào ung thư.

Các nghiên cứu sâu hơn sẽ tinh chỉnh các liệu pháp dựa trên ASO và khám phá cách chúng đưa vào khối u. Tuy nhiên, dữ liệu sơ bộ cho thấy ASO có tính đặc hiệu cao và không can thiệp vào chức năng tế bào bình thường, khiến chúng trở thành ứng cử viên đầy hứa hẹn cho các phương pháp điều trị ung thư trong tương lai.

Các nghiên cứu chuyên sâu hơn sẽ tiếp tục hoàn thiện các phương pháp điều trị dựa trên ASO và làm rõ cơ chế đưa chúng vào khối u. Các dữ liệu ban đầu cho thấy ASO có độ đặc hiệu cao, không can thiệp vào chức năng của tế bào khỏe mạnh, giúp mở ra tiềm năng lớn cho các phương pháp điều trị ung thư trong tương lai.

P.T.T (NASTIS), theo https://medicalxpress.com/, 17/3/2025