Một nghiên cứu mới cho biết, đột biến làm phát sinh ung thư hắc tố da là do sự chuyển đổi hóa học trong DNA, không chỉ là lỗi sao chép DNA như mọi người vẫn tin trước đây, mà còn do sự thúc đẩy bởi ánh sáng mặt trời. Những phát hiện này củng cố niềm tin lâu nay về các cơ chế gây bệnh, tầm quan trọng của các biện pháp phòng ngừa và hứa hẹn tìm ra con đường tiếp theo để điều tra nguồn gốc của các loại ung thư khác.
Trong một nghiên cứu của các nhà khoa học Viện Van Andel được công bố trên tạp chí Science Advance, các đột biến làm phát sinh ung thư da là do sự chuyển đổi hóa học trong DNA được thúc đẩy bởi ánh sáng mặt trời - không chỉ là lỗi sao chép DNA như người ta vẫn tin trước đây.
Các phát hiện củng cố niềm tin lâu nay về các cơ chế gây ra căn bệnh này, tầm quan trọng của các biện pháp phòng ngừa và hứa hẹn tìm ra con đường tiếp theo để điều tra nguồn gốc của các loại ung thư khác.
"Ung thư là kết quả của đột biến DNA cho phép các tế bào khiếm khuyết tồn tại và xâm nhập vào các mô khác. Tuy nhiên trong hầu hết các trường hợp, nguồn gốc của những đột biến này không rõ ràng. Điều này ảnh hưởng tới việc phát triển các liệu pháp và phương pháp phòng ngừa"., Tiến sĩ Gerd Pfeifer - Giáo sư VAI và là tác giả của nghiên cứu cho biết. "Trong ung thư hắc tố da, chúng tôi đã chỉ ra được rằng ánh sáng mặt trời gây tổn thương DNA bằng cách tạo ra các 'tiền đột biến' từ đó phát triển thành đột biến toàn phần trong quá trình sao chép DNA."
Ung thư hắc tố là một loại ung thư da nghiêm trọng bắt đầu từ các tế bào da sản xuất sắc tố. Mặc dù ít phổ biến hơn các loại ung thư da khác, nhưng ung thư hắc tố da có nhiều khả năng lây lan và xâm lấn các mô khác. Điều này làm giảm đáng kể khả năng sống sót của bệnh nhân. Các nghiên cứu giải trình tự quy mô lớn trước đây đã chỉ ra rằng ung thư tế bào hắc tố có nhiều đột biến DNA nhất trong số các bệnh ung thư. Giống như các bệnh ung thư da khác, ung thư hắc tố da có liên quan đến việc tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, cụ thể là một loại bức xạ được gọi là UVB. Tiếp xúc với tia UVB làm tổn thương tế bào da cũng như DNA bên trong tế bào.
Hầu hết các bệnh ung thư được cho là bắt đầu khi DNA tổn thương trực tiếp gây ra đột biến, sau đó được sao chép và di truyền các thế hệ tế bào tiếp theo trong quá trình nhân bản tế bào thông thường. Tuy nhiên, trong trường hợp ung thư hắc tố, Pfeifer và nhóm cộng sự của ông đã tìm ra một cơ chế khác tạo ra các đột biến gây bệnh – xuất hiện sự đưa vào của một bazo hóa học thường không có trong DNA khiến nó dễ bị đột biến.
DNA bao gồm bốn acid nucleic hóa học tồn tại thành từng cặp - Adenine (A) và Thymine (T), Cytosine (C) và Guanine (G). Các trình tự khác nhau của các cặp này mã hóa tất cả các hoạt động của sự sống. Trong ung thư hắc tố, vấn đề xảy ra khi bức xạ UVB từ mặt trời chiếu vào một số trình tự nhất định của bazơ - CC, TT, TC và CT - khiến chúng liên kết hóa học với nhau và trở nên không ổn định. Kết quả là sự không ổn định gây ra sự thay đổi hóa học đối với Cytosine biến nó thành Uracil, một loại nucleotide được tìm thấy trong phân tử RNA nhưng không có trong DNA. Sự thay đổi này được gọi là "tiền đột biến", là nguyên nhân của DNA đột biến trong quá trình sao chép tế bào bình thường; do đó gây ra những thay đổi làm cơ sở cho ung thư hắc tố da.
Những đột biến này có thể không gây bệnh ngay lập tức; thay vào đó, chúng có thể nằm im trong nhiều năm. Chúng cũng có thể tích tụ theo thời gian và khi khả năng tiếp xúc với ánh sáng mặt trời trong suốt cuộc đời của một người tăng lên, chúng phát triển thành một căn bệnh ung thư khó điều trị và không có nhiều lựa chọn điều trị.
"Các biện pháp tránh nắng an toàn là rất quan trọng. Trong nghiên cứu của chúng tôi, 10-15 phút tiếp xúc với ánh sáng UVB tương đương khi một người phơi nắng vào giữa trưa và đủ để gây ra tình trạng sinh non", Pfeifer nói. "Mặc dù các tế bào của chúng ta có các biện pháp bảo vệ tích hợp để sửa chữa các tổn thương DNA, nhưng quá trình này đôi khi bỏ lỡ một thứ gì đó. Bảo vệ da nói chung là cách tốt nhất khi nói đến việc ngăn ngừa ung thư hắc tố."
Phát hiện này có thể thực hiện được nhờ một phương pháp do phòng thí nghiệm của Pfeifer phát triển lên có tên là Circle Damage Sequencing, cho phép các nhà khoa học "bẻ gãy" DNA tại mỗi điểm xảy ra tổn thương. Sau đó, họ ghép DNA thành các vòng tròn, được sao chép hàng nghìn lần bằng công nghệ gọi là PCR. Khi có đủ DNA, họ sử dụng giải trình tự thế hệ mới để xác định bazo DNA nào có mặt tại các điểm đứt gãy. Trong tương lai, Pfeifer và các đồng nghiệp có kế hoạch sử dụng kỹ thuật mạnh mẽ này để điều tra các loại tổn thương DNA khác trong các loại ung thư khác nhau.
Các tác giả khác bao gồm: Seung-Gi Jin, Ph.D., Dean Pettinga, Jennifer Johnson và Peipei Li, Ph.D., của VAI
Biên dịch: Bích Hậu
Tạp chí tham khảo:
Seung-Gi Jin, Dean Pettinga, Jennifer Johnson, Peipei Li, Gerd P. Pfeifer. The major mechanism of melanoma mutations is based on deamination of cytosine in pyrimidine dimers as determined by circle damage sequencing. Science Advances, 2021; 7 (31): eabi6508 DOI: 10.1126/sciadv.abi6508
Link bài viết: https://www.sciencedaily.com/releases/2021/07/210730142042.htm
