Phát hiện mới về gen MASTL trong cuộc chiến chống di căn ung thư

Các phát hiện đã được công bố trên Tạp chí Điều tra lâm sàng

Không những thế các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng gen MASTL đóng một vai trò trong việc điều chỉnh sự phân chia tế bào, nhưng sự điều chỉnh trên không nhiều lắm. Vào năm 2003, một nhóm các nhà nghiên cứu Mỹ đã xác định được một nhóm bệnh nhân bị giảm tiểu cầu di truyền có đột biến về gen MASTL. Giảm tiểu cầu là một tình trạng đặc trưng bởi mức tiểu cầu thấp, do đó cơ thể bệnh nhân không thể hình thành cục máu đông và các triệu chứng của họ bao gồm chảy máu không thể kiểm soát có thể dẫn đến tụ máu và xuất huyết. Giảm tiểu cầu được tìm thấy ở những bệnh nhân này do đột biến trên gen MASTL, được gọi là giảm tiểu cầu trội hoặc giảm tiểu cầu-2.

Các nhà nghiên cứu CNIO đã quyết định nghiên cứu đột biến đặc biệt này với hy vọng rằng nó có thể tiết lộ thêm về các chức năng khác của protein. Begoña Hurtado, tác giả chính của bài báo cùng với Marianna Trakala cho biết: “Không có bất kỳ sự kết nối trước nào cho chúng ta biết một protein được điều chỉnh sự phân chia tế bào có thể thay đổi số lượng tiểu cầu như thế nào”.

Để nghiên cứu mối quan hệ này, họ tạo ra một dòng chuột bị biến đổi gen từ những đột biến gen giống nhau ở những bệnh nhân bị giảm tiểu cầu-2. Cùng với đơn vị cốt lõi của CNIO Proteomics, được dẫn đầu bởi nhà nghiên cứu Javier Muñoz, qua đó họ phát hiện ra rằng các tiểu cầu đột biến có hình thái khác nhau và hàm lượng protein khác nhau dẫn đến sự thay đổi bộ khung tế bào. Các bộ khung tế bào cho thấy sự ổn định và hình dạng cho tế bào, ngoài việc xác định được tính di động của nó, thì nó còn đóng vai trò của một tế bào 'cơ bắp'. Qua đó nó có thể điều chỉnh tương tác vào nhóm tế bào. Nghiên cứu này đã phát hiện ra rằng đột biến trên gen MASTL gây ra các khuyết tật trong bộ khung tế bào, trong đó phổ biến nhất là trường hợp tiểu cầu, đây là tình trạng cơ bản trong hình thành cục máu đông.

Đột biến liên quan đến giảm tiểu cầu trong gen MASTL dẫn đến hình thái bất thường ở tiểu cầu, với các hình dạng thoi cùng với tiểu cầu tròn bình thường. Các bộ khung tế bào protein actin và tubulin được dán nhãn màu xanh lá cây và màu đỏ, tương ứng. Nguồn: CNIO

Chặn khả năng 'chạy trốn thực tại' của các tế bào di căn

Các quan sát trong ngiên cứu đã cho phép nhà nghiên cứu xác định các cơ sở phân tử ở đột biến gen gây giảm tiểu cầu-2 ở bệnh nhân, cho thấy một số liệu pháp có thể được thực hiện. Các nhà nghiên cứu CNIO đã có thể tránh được khiếm khuyết gây ra bởi đột biến gen bằng cách điều khiển các enzym khác của bào chế tế bào với các chất ức chế hóa học đã có sẵn tại phòng khám.

Tuy nhiên một số phát hiện cho thấy gen MASTL có thể kiểm soát bộ khung tế bào qua các ứng dụng trong nghiên cứu di căn ung thư. Marcos Malumbres, trưởng nhóm nghiên cứu và quản lý dự án giải thích: “Bộ khung tế bào là yếu tố quan trọng đối với nhiều chức năng tế bào, nhưng bản chất tín hiệu và sự bám dính của tế bào (tức là những tế bào liên quan đến việc di cư và xâm nhập tế bào) là những chất quan trọng nhất”.

Tế bào di căn trải qua một quá trình đặc biệt để phá vỡ môi trường thông thường của chúng, khi đó chúng có thể thay đổi hình dạng tế bào của chúng để thoát ra khỏi dòng máu trong cơ thể và tự gắn với các mô mới, qua đó bắt đầu quá trình di căn.

Nhóm Malumbres đã phát hiện ra rằng gen MASTL có thể là một mục tiêu điều trị và ức chế của nó có thể làm chậm sự phát triển của các khối u vú. Gần đây, nhóm nghiên cứu đã công bố các phát hiện của họ trên tạp chí Cell Death & Difiation, nơi họ có thể mô tả mức độ protein được tăng lên ở một số bệnh nhân, và sự ức chế của gen MASTL trong các mô hình chuột thí nghiệm làm chậm phát triển khối u. Bước tiếp theo các nhà nghiên cứu sẽ phân tích mức độ biểu hiện của gen MASTL trong các khối u, qua đó điều chỉnh khả năng xâm lấn hoặc di căn của nó. Việc tiếp tục nghiên cứu này có thể mở ra những con đường mới cho các ứng dụng tiềm năng của các chất ức chế MASTL trong các liệu pháp điều trị ung thư.