Một công nghệ mới đã giúp các nhà khoa học thuộc Trung tâm Ung thư Fred Hutch và Trung tâm Ung thư MD Anderson của Trường Đại học Texas phát hiện ra một chỉ dấu sinh học có khả năng dự báo chính xác mức độ ác tính và tái phát của ung thư màng não và ung thư vú. Trong nghiên cứu này, được công bố trên tạp chí Science mới đây, các nhà khoa học đã khám phá ra một lượng lớn enzyme RNA Polymerase II (RNAPII) đặc biệt trên các gen histone có liên quan chặt chẽ đến sự tăng sinh quá mức và biến đổi nhiễm sắc thể trong khối u.

Khi mức RNAPII trên các gen histone tăng cao bất thường, điều này không chỉ phản ánh sự phát triển quá mức của tế bào ung thư mà nó còn có khả năng góp phần gây ra những thay đổi trong nhiễm sắc thể. Phát hiện này mở ra tiềm năng ứng dụng công nghệ di truyền mới để chẩn đoán và tiên lượng ung thư chính xác hơn, từ đó nâng cao hiệu quả của các phương pháp điều trị ung thư cá nhân hóa..

Công nghệ mới giúp cải thiện chất lượng dữ liệu của mẫu bệnh lý lâu năm

Nghiên cứu được thực hiện nhờ công nghệ CUTAC (Cleavage Under Targeted Accessible Chromatin), được phát triển trong phòng thí nghiệm của Giáo sư Steven Henikoff tại Fred Hutch. Công nghệ này giúp phân tích biểu hiện gen từ các mẫu mô cố định bằng formalin và nhúng paraffin (FFPE), vốn thường được lưu trữ lâu dài nhưng dễ bị suy giảm chất lượng RNA theo thời gian.

CUTAC tập trung vào các đoạn DNA nhỏ và bị phân mảnh, nơi RNAPII liên kết với nhiễm sắc thể, giúp đo lường trực tiếp hoạt động phiên mã của gen. Khi áp dụng CUTAC lên các mẫu mô ung thư khác nhau, các nhà nghiên cứu nhận thấy biểu hiện gen histone trong mô ung thư cao hơn đáng kể so với mô bình thường.

Histone là các protein quan trọng trong việc đóng gói và bảo vệ DNA trong nhiễm sắc thể. Tuy nhiên, do cấu trúc đặc biệt của RNA histone, các phương pháp giải trình tự RNA hiện tại không thể phát hiện chính xác mức độ biểu hiện của chúng, dẫn đến tình trạng đánh giá thấp vai trò của histone trong các khối u. Nhóm nghiên cứu giả thuyết rằng sự tăng sinh mạnh của tế bào ung thư có thể kích thích biểu hiện quá mức của histone để đáp ứng nhu cầu nhân đôi DNA và phân chia tế bào.

RNAPII có thể dự báo mức độ ác tính của ung thư

Để kiểm chứng giả thuyết này, các nhà khoa học đã sử dụng CUTAC để kiểm tra và lập bản đồ RNAPII trong 36 mẫu FFPE từ bệnh nhân u màng não, một loại u não phổ biến. Sau đó, dữ liệu này được tích hợp với gần 1.300 mẫu lâm sàng sẵn có cùng các kết quả tiên lượng lâm sang cho bệnh nhân.

Kết quả cho thấy tín hiệu RNAPII trên các gen histone có thể phân biệt rõ ràng giữa mô ung thư và mô bình thường. Hơn nữa, trong các mẫu u màng não, tín hiệu này cũng tương quan với mức độ ác tính của khối u, giúp dự đoán nguy cơ tái phát nhanh và xu hướng mất đoạn nhiễm sắc thể. Khi thử nghiệm trên 13 mẫu FFPE từ bệnh nhân ung thư vú xâm lấn, công nghệ này cũng dự báo chính xác mức độ tiến triển của bệnh.

Giáo sư Henikoff nhận định: "Kỹ thuật mà chúng tôi phát triển giúp phân tích các mẫu mô bảo quản lâu năm, đồng thời tiết lộ một cơ chế mới có thể liên quan đến mức độ ác tính của ung thư. Điều này mở ra khả năng sử dụng RNAPII như một chỉ dấu sinh học để chẩn đoán và điều trị ung thư trong tương lai".

Nhóm nghiên cứu đang lên kế hoạch mở rộng công nghệ này trên nhiều loại ung thư khác nhằm xác thực thêm kết quả và tìm hiểu sâu hơn về cơ chế bệnh lý.

P.T.T (NASATI), theo https://medicalxpress.com/, 5/2025