Béo phì là nguyên nhân gây ung thư phổ biến thứ hai ở Hoa Kỳ, chỉ sau hút thuốc lá. Nó không chỉ liên quan đến tỷ lệ mắc ung thư mà còn liên quan đến sự tiến triển và hậu quả của bệnh. Vì vậy, hiểu được cách mà mô mỡ “giao tiếp” với các tế bào khối u in vivo từ lâu đã là mục tiêu của các nhà nghiên cứu ung thư.
Ý tưởng đổi mới
Để làm được điều đó, hầu hết các nhóm nghiên cứu “cho chuột ăn chế độ ăn nhiều chất béo và xem khối u phát triển như thế nào,” ông Martin Moscat, người nghiên cứu về chuyển hóa ung thư tại Viện khám phá Y khoa Sanford Burnham Prebys ở La Jolla, California. Nhưng chế độ ăn này kích hoạt nhiều tác động cho quá trình trao đổi chất của chuột, từ đó gây nhiễu cho kết quả quan sát, ông nói thêm.
Ông và các đồng nghiệp của mình đã quyết định thử một phương pháp khác: loại bỏ một cách có chọn lọc gen cho một loại protein thúc đẩy quá trình tự thực trong các tế bào mỡ trên mô hình chuột ung thư tuyến tiền liệt.
Moscat và nhóm của ông đã biết từ các nghiên cứu trước đây rằng những con chuột không ung thư mà tế bào mỡ thiếu protein này, được gọi là p62, bị béo phì và kháng insulin, ngay cả khi chúng ăn chế độ ăn bình thường. Các nhà nghiên cứu muốn xem ảnh hưởng gì, nếu có, sự thay đổi sẽ có trên các tế bào ung thư.
Tế bào mô mỡ thiếu biểu hiện p62 có liên quan tới hiện tượng béo phì và kháng insulin, đây là thông tin tiền đề để đi đến nghiên cứu mới.
Mỡ và ung thư
Những kẻ thúc đẩy ung thư: Để nghiên cứu cách thức mà các tế bào mỡ giao tiếp với các khối u, các nhà nghiên cứu đã loại bỏ protein p62 trong mô mỡ của mô hình chuột mắc ung thư tuyến tiền liệt (1). Việc thiếu p62 đã ức chế hoạt động của phức hợp mTORC1 điều hòa chuyển hóa (2) và làm giảm quá trình chuyển hóa chất béo trong mô mỡ (3), khiến các tế bào khối u có nhiều chất dinh dưỡng hơn. Sự thiếu hụt p62 cũng kích hoạt sự tiết protein osteopontin (OPN) (4), một loại protein thúc đẩy sự tăng sinh và xâm lấn của khối u (5). © IKUMI KAYAMA, STUDIO KAYAMA
Mỡ thúc đẩy ung thư phát triển và di căn như thế nào?
So với chuột đối chứng, các đột biến thiếu p62 gây phát triển nhiều khối u hơn và cho thấy tỷ lệ di căn cao hơn, xác nhận protein là chất ức chế khối u. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng mô mỡ của các động vật bị thiếu p62 đã giảm hoạt động của phức hợp protein mTORC1 điều hòa chuyển hóa và các tế bào mỡ của chúng chuyển hóa ít axit béo hơn. Việc chuyển hóa nhiều chất béo tạo ra nguồn chất dinh dưỡng cho khối u, theo Mos Moscat giải thích.
Tế bào mô mỡ thiếu p62 dẫn đến giảm chuyển hóa axit béo trong mô mỡ, từ đó là tăng nguồn dinh dưỡng của tế bào ung thư.
Những con chuột béo cũng cho thấy sự tăng cường độ sản xuất và tiết một loại protein gọi là osteopontin, thúc đẩy sự tăng sinh và xâm lấn của khối u. Kết quả này được nhân đôi củng cố bởi dữ liệu lâm sàng của nhóm nghiên cứu, cho thấy mối liên hệ giữa biểu hiện osteopontin và tiên lượng xấu ở bệnh nhân ung thư tuyến tiền liệt.
, một nhà sinh học tại University of Texas Health Science Center, Houston, người không tham gia vào nghiên cứu, cho biết nghiên cứu này “cung cấp một số hiểu biết quan trọng về cơ chế đằng sau” mối tương tác giữa mỡ và ung thư.
Tuy nhiên, trong mô hình chuột mắc ung thư tuyến tiền liệt mà nhóm nghiên cứu đã sử dụng, được gọi là TRAMP, tình trạng ung thư có thể là “quá hung hãn”, nhà khoa học này lưu ý. Thật vậy, trong nghiên cứu này, chuột TRAMP thiếu p62 đã không cho thấy kiểu hình béo phì thông thường của chúng, có thể là do gánh nặng sinh lý của chính các khối u. Điều này có nghĩa là mối liên quan của những phát hiện với béo phì có thể bị hạn chế, ông nói thêm rằng việc hiểu rõ hơn về tín hiệu osteopontin là cần thiết để giải thích làm thế nào các tế bào mỡ thúc đẩy sự phát triển ung thư.
Tình trạng ung thư trên mô hình nghiên cứu có thể tác động đến biểu hiện sinh lý, gây khó khăn khi đánh giá mối liên quan giữa p62, béo phì và ung thư.
Các nhà nghiên cứu hiện có kế hoạch sử dụng một phương pháp tương tự để nghiên cứu sự “móc nối” của tế bào mỡ với tế bào gan, ông nói thêm. “Đây là một nguồn phong phú gợi ý các mục tiêu điều trị tiềm năng,” không chỉ đối với bệnh ung thư gan, mà còn đối với các bệnh liên quan đến gan khác như bệnh tiểu đường typ 2, vì vậy, “chúng tôi đã cố gắng mở rộng nghiên cứu vào một hệ thống phức tạp hơn nhiều này.”
