Một nghiên cứu biểu sinh ung thư mang tính đột phá đã phân tích 1,7 triệu tế bào từ nhiều loại ung thư khác nhau và phát hiện ra các kiểu kích hoạt DNA độc đáo rất quan trọng đối với sự phát triển của bệnh ung thư. Nghiên cứu này cung cấp những hiểu biết mới về các dấu hiệu tiên lượng và các chiến lược điều trị nhắm mục tiêu tiềm năng.
Mỗi tế bào tổng hợp protein của riêng mình bằng cách giải thích thông tin di truyền trong gen. Đột biến gen là những thay đổi về thông tin này làm suy giảm chức năng của các protein bị ảnh hưởng. Trong ung thư học, đây được coi là di truyền ung thư. Tuy nhiên, trong vài thập kỷ qua, một lĩnh vực mới đã xuất hiện: biểu sinh ung thư.
Thay đổi biểu sinh không làm thay đổi thông tin mà thay đổi tạm thời khả năng đọc các gen nhất định của tế bào, từ đó tạo ra các protein liên quan. Có một chương trình biểu sinh rộng lớn kiểm soát hoạt động chung của tế bào theo cách này và một khi bị thay đổi, nó có thể đặt tế bào vào vạch xuất phát của quá trình biến đổi ác tính.
Vậy, có cách nào để theo dõi những thay đổi này và hiểu được biểu sinh của quá trình biến đổi ung thư không?
Một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã bắt đầu tiết lộ cột mốc được chờ đợi từ lâu này. Họ đã phân tích 1,7 triệu tế bào từ 225 mẫu nguyên phát và di căn của 205 bệnh nhân mắc 11 loại ung thư khác nhau.
Đối với mỗi tế bào, nhóm đã thu được bản phiên mã, exome và epigenome hoàn chỉnh. Điều này bao gồm hầu như tất cả các đột biến gen, khả năng tiếp cận gen và hậu quả của chúng. Sử dụng sức mạnh tính toán mạnh mẽ, họ có thể suy ra trạng thái chức năng tổng thể của từng tế bào được phân tích và liên kết nó với các loại ung thư cụ thể.
Các phát hiện được công bố trên tạp chí khoa học uy tín Nature cho thấy nhiều vùng trong DNA được kích hoạt hoặc vô hiệu hóa theo cách thức đặc trưng của bệnh ung thư, tạo thành dấu hiệu của từng khối u.
Những khác biệt này có liên quan đến sự tiến triển của bệnh ung thư và nhiều điểm khác biệt tương ứng với các dấu hiệu đã được xác định rõ ràng của bệnh ung thư—các bước mà tế bào phải trải qua để trở thành ác tính. Tiến sĩ Edward Porta, trưởng nhóm tại Viện bệnh bạch cầu Josep Carreras (IJC-CERCA), là thành viên của nhóm nghiên cứu và có nhiều kinh nghiệm trong việc phân tích lượng lớn dữ liệu sinh học.
Ấn phẩm mới xác định những thay đổi biểu sinh ở cấp độ DNA là nguyên nhân cơ bản gây ra bệnh ung thư. Đặc biệt là khả năng tiếp cận các vùng tăng cường, là các bộ điều chỉnh chính hoạt động đồng thời trên nhiều gen.
Kết hợp lại với nhau, những kết quả này tạo thành một danh sách ngắn các gen đóng vai trò là dấu hiệu tiên lượng tốt hay xấu, đây là thông tin có giá trị cho việc quản lý lâm sàng của bệnh nhân. Phân tích
cũng xác định đường đi trong tế bào của những gen quan trọng này, cho phép theo dõi các tương tác tầm xa của chúng. Đôi khi, các gen bị ảnh hưởng rất cơ bản nên không thể dùng thuốc trực tiếp mà không có tác dụng phụ, nhưng nếu hiểu được toàn bộ quá trình, các nhà nghiên cứu có thể phát triển các chiến lược nhắm vào các liên kết yếu nhất trong chuỗi để tối đa hóa hiệu quả điều trị đồng thời giảm thiểu tác dụng phụ.