Xạ trị là một trong những phương pháp hiệu quả nhất để tiêu diệt các tế bào ung thư và thu nhỏ khối u. Khoảng 50% bệnh nhân có khối u nằm trong khoang tiêu hóa (gan, tuyến tụy, đại tràng, tuyến tiền liệt…) được điều trị bằng xạ trị, làm tăng tỷ lệ sống sót của bệnh nhân ung thư trong những thập kỷ gần đây. Tuy nhiên, xạ trị chuyên sâu không chỉ làm hỏng các tế bào ung thư, mà cả các tế bào ruột khỏe mạnh, dẫn đến gây độc cho 60% bệnh nhân được điều trị. Dù theo quan sát ảnh hưởng gây độc của xạ trị đã giảm sau khi quá trình xạ trị kết thúc, nhưng 10% số bệnh nhân được điều trị lại có sự phát triển của hội chứng đường tiêu hóa, một bệnh với đặc trưng là tế bào ruột bị chết, dẫn đến phá hủy toàn bộ ruột và bệnh nhân tử vong.

Tổn thương tế bào ruột khỏe mạnh là nhược điểm chính của xạ trị, dẫn đến sự gián đoạn và thất bại trong điều trị hiệu quả ung thư, có khả năng nhanh chóng làm cho khối u tái phát. Giờ đây, một phát hiện mới hữu ích của các nhà khoa học tại Trung tâm Nghiên cứu Ung thư quốc gia Tây Ban Nha (CNIO) có thể giúp bảo vệ các tế bào ruột khỏe mạnh khỏi tổn thương do bức xạ. Những phát hiện trên chuột làm thay đổi hoàn toàn cách con người quản lý phơi nhiễm bức xạ liều cao phục vụ cho cả nghiên cứu và điều trị ung thư cũng như trong các lĩnh vực như thám hiểm không gian hoặc năng lượng hạt nhân.

Nhóm nghiên cứu tập trung vào URI, một loại protein có chức năng chưa được hiểu rõ. Tuy nhiên, các nghiên cứu trước đây của nhóm đã phát hiện ra rằng mức độ biểu hiện bất thường của protein này trong một số cơ quan có thể gây ung thư. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Science cho thấy hàm lượng protein URI cao bảo vệ chuột khỏi tổn thương đường ruột do bức xạ, trong khi mức protein thấp hoặc không phát hiện thấy có thể dẫn đến hội chứng đường tiêu hóa và tử vong.

Nabil Djouder, trưởng nhóm nghiên cứu và cũng là người từng nghiên cứu protein URI trong thời gian dài, đã phát triển các mô hình chuột di truyền đầu tiên để xác định các chức năng của protein này ở động vật có vú. Kết quả quan sát cho thấy mức URI cao bảo vệ tế bào ruột khỏi tổn thương ADN khi được nuôi cấy. Do đó, các nhà khoa học đã xem xét liệu chức năng bảo vệ của URI có hiệu quả trong môi trường ống nghiệm và liệu nó có khả năng làm giảm tác dụng của bức xạ liều cao hay không và sau đó là hội chứng đường tiêu hóa.

Để giải quyết những vấn đề này, ba mô hình chuột di truyền đã được phát triển. Đó là những mô hình chuột di truyền thử nghiệm đầu tiên được sử dụng để nghiên cứu vai trò của protein URI và ảnh hưởng của bức xạ đến ruột. Một trong số các mô hình đó được xem như mô hình kiểm soát để xác định cụ thể URI được thể hiện ở vị trí nào trong ruột; Một mô hình khác biểu thị mức độ cao protein trong ruột và trong mô hình còn lại, gen đã bị xóa bỏ để giảm mức URI trong biểu mô ruột.

Những con chuột đối chứng cho thấy URI được thể hiện trong cụm tế bào gốc không hoạt động, cụ thể là nằm trong các khoang ở ruột. URI bảo vệ các tế bào này khỏi độc tính do bức xạ liều cao. Sau khi được chiếu xạ liều cao, 100% số chuột với biểu hiện nồng độ URI cao trong ruột, vẫn tồn tại không bị mắc hội chứng đường tiêu hóa, trong khi ở điều kiện bình thường, 70% số chuột đó chết. Ngược lại, tất cả những con chuột bị loại bỏ URI đều chết vì hội chứng đường tiêu hóa.

Chaves-Pérez, đồng tác giả nghiên cứu giải thích: "Điểm khác biệt giữa quần thể tế bào gốc cụ thể này là trong điều kiện bình thường (khi chúng biểu hiện URI), các tế bào này không hoạt động, nghĩa là chúng không sinh sôi. Do đó, chúng không bị tổn thương do bức xạ. Tuy nhiên, khi không có URI trong các tế bào gốc đó, oncogene c-MYC biểu hiện quá mức, dẫn đến sự tăng sinh tế bào và làm tăng độ nhạy cảm của các tế bào gốc  với tổn thương bức xạ. Do đó, các tế bào này chết, ruột không tự sửa chữa và sau đó, chuột chết".

Dù phát hiện nghiên cứu cần được xác nhận bởi các nghiên cứu tiếp theo, nhưng Djouder tin rằng các chất ức chế c-MYC có thể hữu ích để giảm thiểu hội chứng tiêu hóa do bức xạ ở bệnh nhân. "Nghiên cứu của chúng tôi mở ra con đường mới để điều trị và ngăn ngừa hội chứng đường tiêu hóa bằng cách ức chế hoặc loại bỏ c-MYC. Các chất ức chế này sẽ làm giảm tác dụng phụ gây chết người của bức xạ liều cao, cho phép tăng liều lượng bức xạ để điều trị ung thư hiệu quả và bảo vệ bệnh nhân khỏi hội chứng đường tiêu hóa", Djouder giải thích. "Ngoài bảo vệ chống tác dụng phụ gây chết người của bức xạ, các chất ức chế c-MYC được sử dụng trong điều trị ung thư, có nghĩa là chúng có thể có hiệu quả kép".

Các nhà khoa học đang tiến hành nghiên cứu liệu các cơ quan khác như da với khả năng tái tạo, có cụm tế bào gốc nhất định với mức URI cao hay không.

N.P.D (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2019-05-high-dose.html, 5/2019