Sự nổi loạn tế bào: Một mô hình mới về ung thư

Ung thư là một dạng nổi loạn của tế bào và một lý thuyết mới cho thấy góc nhìn sâu sắc đó đầy tiềm năng

Ung thư là căn bệnh lâu đời như lịch sử đã ghi nhận nhưng khoa học hiện đại vẫn chưa thể chữa khỏi.

Chắc chắn có một động lực rất lớn để tìm ra cách chữa trị. Ung thư là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong trên toàn thế giới trong nhiều thập niên. Tại Hoa Kỳ và các quốc gia công nghiệp hóa khác, ung thư chỉ đứng sau bệnh tim về số ca tử vong, ung thư đã lấy đi sinh mạng của khoảng 600,000 người mỗi năm.

Để theo đuổi một phương pháp chữa trị, Tổng thống Richard Nixon đã tuyên bố một “cuộc chiến chống ung thư” nổi tiếng vào năm 1971 với Đạo luật Ung thư Quốc gia. Kể từ đó, hàng tỷ dollar Mỹ tiền thuế của người dân được dùng vào việc chiến đấu với căn bệnh này hàng năm. Chỉ riêng cho năm 2024, ngân sách đề xuất của Viện Ung thư Quốc gia là 7.8 tỷ USD.

Nhưng việc tìm ra viên đạn ma thuật để chấm dứt cuộc chiến tàn khốc này mất nhiều thời gian hơn dự kiến. Trong suốt những năm 70 và 80, tỷ lệ tử vong do ung thư hàng năm chỉ tăng lên. Các trường hợp tử vong do ung thư hàng năm cuối cùng đã giảm bớt vào những năm 1990 nhưng không phải do các phương pháp chữa trị mới mà là do các nỗ lực y tế công cộng nhằm cắt giảm hút thuốc lá.

Vậy chính xác thì chúng ta học được gì trong hơn 50 năm kể từ khi cuộc chiến này bắt đầu và tại sao chúng ta vẫn thiếu vũ khí tốt hơn để chống lại căn bệnh này? Tiến sĩ Jason Fung xem xét những câu hỏi này trong cuốn sách ông viết The Cancer Code, a Revolutionary Understanding of a Medical Mystery (Tạm dịch: Mật Mã Ung Thư, Cách Hiểu Mang Tính Cách Mạng về Ẩn Đố Y Khoa).

Tiến sĩ Fung nói rằng mặc dù những loại thuốc thần kỳ mà chúng ta háo hức chờ đợi đã chậm thành hiện thực nhưng chúng ta đã thu được nhiều hiểu biết sâu sắc về cách ung thư hình thành và cách chúng ta có thể ngăn chặn bệnh.

Một loạt các nguyên nhân

Tiến sĩ Fung là một bác sĩ chuyên khoa thận ở Toronto nổi tiếng với công việc điều trị bệnh tiểu đường bằng thực đơn ăn kiêng. Mối quan tâm của ông đối với bệnh ung thư bắt đầu khi ông xem xét mối liên hệ giữa ung thư và bệnh béo phì. Các nghiên cứu đoàn hệ lớn phát hiện rằng những bệnh nhân béo phì nghiêm trọng có nguy cơ bị một số loại ung thư cao gấp 7 lần.

Vào năm 2016, sau khi xem xét hơn một nghìn nghiên cứu, Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế đã kết luận rằng 13 loại ung thư khác nhau rõ ràng có liên quan đến béo phì.

Tiến sĩ Fung nói, “Béo phì có mối liên hệ rất chặt chẽ với ung thư.”

Theo Viện Ung thư Quốc gia, những người có chỉ số khối cơ thể (BMI) cao hơn tại thời điểm chẩn đoán ung thư hoặc những người đã khỏi ung thư có nguy cơ bị bệnh ung thư thứ hai cao hơn.

Tất nhiên, nhiều tác động môi trường cũng có liên quan đến sự hình thành ung thư, chẳng hạn như tiếp xúc với amiăng, phóng xạ và hóa chất dioxin, ở đây chỉ nêu một số. Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) duy trì một danh sách ngày càng dài các chất gây ung thư và tiềm năng gây ung thư của chúng.

Tất cả các chất gây ung thư chắc chắn là điều cần lưu tâm. Tuy nhiên, nhiều mục được tìm thấy trong danh sách này không có ảnh hưởng như bạn tưởng tượng. Trên thực tế, phần lớn các bệnh ung thư có thể bắt nguồn từ thói quen hàng ngày của chúng ta.

Tiến sĩ Fung nói rằng, “Khi họ xếp hạng nguy cơ quy kết dân số thì hút thuốc là nguy cơ cao nhất, vào khoảng 30 đến 35%. Rất nhiều thứ khác mà chúng ta nghĩ đến, như hóa chất, v.v…, là rất, rất nhỏ nếu xét về mức độ góp phần vào nguy cơ ung thư của dân số — chỉ tầm 1 hoặc 2%. Có một phần lớn khác, khoảng 30 đến 35%, là cách ăn uống.” Theo trang web của WHO, khoảng 1/3 số ca tử vong do ung thư là do hút thuốc lá và chỉ số BMI cao, cũng như uống rượu, ăn ít trái cây và rau quả và thiếu hoạt động thể chất.

Thông tin này cho chúng ta biết những gì có thể gây ung thư. Nhưng những bí ẩn lớn vẫn còn đó.

Tiến sĩ Fung đặt câu hỏi, “Tại sao điều này xảy ra? Và tại sao lại xảy ra với nhiều người như vậy?”

Truy tìm đột biến

Ung thư có đặc trưng là các tế bào đột biến và những đột biến này có thể xuất hiện ở bất kỳ đâu trong cơ thể, cho phép các tế bào ung thư phát triển khả năng phát triển vượt quá mức mà cơ thể bình thường cho phép.

Với khối u có tính chất lành tính, khối u lớn có thể hình thành nhưng không gây nguy hiểm đến tính mạng. Tuy nhiên, khi ung thư ác tính phát triển, tế bào ung thư sẽ xâm lấn và phá hủy các mô khỏe mạnh bình thường. Để cứu bệnh nhân khỏi một khối tế bào đột biến ác tính, các bác sĩ đã dùng đến những loại “pháo hạng nặng” dưới hình thức phẫu thuật, hóa trị và xạ trị.

Tiến sĩ Fung nói rằng, “Tất cả liệu pháp điều trị này vốn gây độc cho toàn bộ các tế bào nhưng có thể tiêu diệt tế bào ung thư nhanh hơn một chút so với tiêu diệt tế bào thông thường. Vì vậy, thường có nhiều tác dụng phụ.”

Các liệu pháp điều trị ung thư tồn tại khoảng một thế kỷ này vẫn là phương pháp điều trị chủ yếu. Tuy nhiên, trong suốt quá trình giết chóc bừa bãi này, các nhà nghiên cứu đã nhiều lần báo cáo về cách điều trị an toàn hơn, tinh vi hơn đang ở ngay trước mắt.

Giả thuyết và lời hứa này đi kèm với việc phát hiện ra DNA, khi các nhà nghiên cứu bắt đầu nhìn vào mặt di truyền của ung thư để hiểu rõ hơn về bản chất của căn bệnh này. Các nhà khoa học đã tìm thấy các gene kiểm soát sự tăng trưởng (gene gây ung thư) và phát hiện ra các đột biến của các gene này dẫn đến việc tăng trưởng quá mức. Họ cũng phát hiện ra gene làm chậm sự phát triển, được gọi là gene ức chế khối u, cũng như các đột biến làm giảm khả năng ức chế khối u.

Những quan sát này dẫn đến cái được gọi là lý thuyết đột biến gene thể chất và trong nhiều năm, các bác sĩ và công ty dược phẩm tin rằng lý thuyết này sẽ dẫn đến một cách tiếp cận hiệu quả, công nghệ cao đối với y học ung thư. Nếu sự phát triển của ung thư chỉ đơn thuần là kết quả của gene đột biến thì tại sao không chỉ đơn giản tập trung vào những đột biến không mong muốn?

Tiến sĩ Fung nói rằng một vài loại thuốc đầu tiên được sản xuất từ chiến lược này đã có thành công đáng kể và gợi ý về tương lai không còn ung thư có thể không còn xa nữa. Một trong những loại thuốc này, được gọi là Imatinib, nhắm vào một loại bệnh bạch cầu và trị khỏi bệnh một cách hiệu quả. Thay vì nhằm mục đích tiêu diệt tế bào ung thư bằng phẫu thuật, hóa trị hoặc xạ trị, imatinib được thiết kế để khắc phục đột biến gene gây ra căn bệnh này.

Tiến sĩ Fung nói, “Vào những năm 1990, chúng ta bắt đầu áp dụng những phương pháp điều trị này và mọi người vô cùng phấn khích. Rất nhiệt thành.”

Vấn đề là các đột biến đằng sau hầu hết các loại ung thư phức tạp hơn nhiều so với bệnh bạch cầu mà Imatinib nhắm đến. Ví dụ, dự án The Cancer Genome Atlas (Sơ Đồ Gene Ung Thư) — này sắp xếp trình tự gene của vài nghìn mẫu vật ung thư để xem loại đột biến nào được phát hiện xảy ra — khám phá ra vô số khả năng mà một hoặc hai loại thuốc kỳ diệu sẽ không bao giờ có thể đạt được.

Một dự án lập danh mục tất cả các đột biến đã biết được tìm thấy trong các loại ung thư khác nhau vào năm 2018 cho thấy có khoảng 6 triệu đột biến. Khi những chi tiết chóng mặt này xuất hiện thì hy vọng tràn trề về liệu pháp điều trị dựa trên gene nhằm dập tắt mọi bệnh căn ung thư bắt đầu phai nhạt.

Theo tiến sĩ Fung, lý thuyết đột biến gen thể chất đã nâng cao hiểu biết của chúng ta về bệnh ung thư nhưng không phải theo cách mà các nhà khoa học dự đoán. Thay vì cho phép chúng ta giải mã và chỉnh sửa một số gene có vấn đề, lý thuyết này đã giúp chúng ta tìm ra được vô số khả năng không thể kiểm soát được có thể phát triển thành ung thư. Lý thuyết này sụp đổ dưới sức nặng của tất cả các biến số này và không mang lại nhiều hơn một vài phương pháp điều trị hiệu quả cho một số loại ung thư di truyền hiếm gặp.

Tiến sĩ Fung cho biết, “Số lượng thuốc nhắm mục tiêu di truyền tạo ra sự khác biệt trong bệnh ung thư chỉ có thể đếm trên đầu ngón tay, vì bạn có thể nhắm mục tiêu một đột biến nhưng không thể nhắm mục tiêu 70 đột biến hoặc 100 đột biến. Vì vậy, đây là một thời kỳ đen tối trong lĩnh vực ung thư khi mà sự tiến bộ, vốn rất lạc quan lúc ban đầu, gần như đã đi chệch hướng.”

Một hướng đi mới

Theo sau những giấc mơ tan vỡ về lý thuyết đột biến gene thể chất – vốn là hệ tư tưởng phổ biến trong nghiên cứu ung thư trong hơn 50 năm – một cách hiểu mới đã xuất hiện.

Tiến sĩ Fung nói, “Cách hiểu mới bắt đầu xuất hiện khoảng năm 2010. Một lần nữa, chúng ta lại tràn đầy lạc quan rằng sẽ có thể tìm ra cách chữa trị ung thư.”

Hệ tư tưởng mới nổi này dựa trên kiến thức di truyền thu được từ quá khứ nhưng có bổ sung thêm sự hiểu biết hợp lý hơn về lý do tại sao những đột biến này phát triển. Trong khi lý thuyết gene đột biến gene thể chất coi ung thư là một số tai nạn di truyền ngẫu nhiên mà đã xoay sở bằng cách nào đó vượt qua hệ thống phòng thủ miễn dịch của chúng ta thì phương pháp mới này coi ung thư như một cách tế bào sinh tồn.

Tiến sĩ Fung nói, “Không phải ngẫu nhiên. Đó là điều mà luôn rất kỳ lạ về lý thuyết đột biến gene thể chất, đó là do vận xui. Vì vậy, điều này mở ra rất nhiều khả năng về những gì có thể làm với bệnh ung thư khi bạn vượt qua mô hình di truyền này. Điều này cũng giải thích rất nhiều về ung thư.”

Bức tranh về ung thư đang phát triển đến từ những quan sát cho thấy các tế bào, bắt nguồn từ chính cơ thể đa bào của chúng ta, bắt đầu phát triển các đặc điểm của một cơ thể đơn bào. Các tế bào sao chép không ngừng và cạnh tranh với các tế bào lân cận để lấy tài nguyên.

Tiến sĩ Fung nói, “Một tế bào gan sẽ cố gắng chơi đẹp với tất cả các tế bào [của các cơ quan khác.] Tế bào gan sẽ ở lại nơi lẽ ra phải ở trong gan và sẽ giúp ích cho phổi, và sẽ giúp ích cho trái tim, v.v… Một tế bào ung thư gan hoạt động hoàn toàn khác. Tế bào ung thư này sẽ phát triển, sẽ xâm chiếm những thứ khác, sẽ chiếm dụng tài nguyên từ các tế bào khác, sẽ xâm lấn phổi, và sẽ làm mọi thứ có thể để tiêu diệt các tế bào khác. Nhưng đó là bởi vì tế bào ung thư gan hoạt động như một sinh vật đơn bào, trái ngược với nhiệm vụ hợp tác của một sinh vật đa bào.”

Đó là sự tiếp xúc với bất kỳ [yếu tố gây] tổn thương tế bào mạn tính, dưới mức gây chết tế bào, dẫn đến việc phá vỡ sự hợp tác đa bào này, có thể là khói thuốc lá, amiăng hoặc bức xạ.

Tiến sĩ Fung so sánh sự thay đổi từ tế bào khỏe mạnh thành tế bào ung thư với sự thay đổi xảy ra khi nền văn minh nhân loại vĩ đại một thời sụp đổ. Hãy tưởng tượng rằng các tế bào bình thường hoạt động giống như con người trong một xã hội loài người ổn định. Tế bào sống và chết theo chu kỳ có thể dự đoán được và theo một cách nào đó, mang lại lợi ích cho toàn bộ cơ thể.

Tuy nhiên, trong thế giới hậu tận thế của ung thư, thế giới mà mọi tế bào chỉ hành động cho chính nó. Một khi nền văn minh bị phá vỡ, do tiếp xúc lâu dài với một tác nhân gây ung thư hoặc vô số chất gây ung thư, các tế bào bị bệnh sẽ tự tấn công. Tế bào không còn tuân theo các quy tắc chuẩn mực của một xã hội chính thường mà bắt đầu hành động độc lập, từ chối nền văn minh, và chỉ tập trung vào lợi ích cá nhân.

Khi quá trình chuyển đổi này xảy ra, hệ miễn dịch sẽ coi những tế bào ung thư này là một loài riêng biệt. Tiến sĩ Fung nói, “Chúng ta có hệ miễn dịch để tuần tra chống lại những loài xâm lấn như vi khuẩn và virus, v.v…, và sẽ cố gắng tiêu diệt các tế bào ung thư bởi vì hệ miễn dịch coi đó là một tế bào lạ”.

Lý thuyết đột biến gene thể chất – tưởng tượng ung thư như một kiểu may rủi – không giải thích được tại sao rất nhiều người xuất hiện ung thư. May rủi rất hiếm, nhưng ung thư thì không.

Tiến sĩ Fung nói, “Trên thực tế, ung thư xuất hiện rất, rất phổ biến. Về cơ bản, những nhóm nổi loạn nhỏ này ở khắp cơ thể và hệ miễn dịch ở đó giống như lực lượng cảnh sát đang cố gắng dập tắt. Đôi khi ung thư có thể ẩn nấp và đôi khi bị giết, bởi vì bệnh luôn bị trục xuất ra ngoài.”

Kiến thức bắt nguồn từ mô hình mới này chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến cách chúng ta điều trị ung thư trong tương lai. Tiến sĩ Fung đề cập đến các phương pháp điều trị mới trong lĩnh vực này hiện đang được phát triển, chẳng hạn như các phương pháp có thể tăng cường hệ miễn dịch. Nhưng ông lưu ý rằng bước đầu tiên luôn luôn là phải ngăn chặn sự ảnh hưởng khiến cơ thể phát triển ung thư.