Mối liên hệ giữa ung thư và gene cần biết để phòng ngừa

Ung thư là nhóm bệnh phức tạp hình thành khi các tế bào phát triển và phân chia mất kiểm soát. Một trong những yếu tố quan trọng liên quan đến quá trình này là sự thay đổi trong vật chất di truyền của tế bào. Tuy nhiên, không phải mọi trường hợp ung thư đều do gene di truyền từ cha mẹ. Các biến đổi gene có thể xuất hiện trong suốt cuộc đời dưới tác động của tuổi tác, môi trường hoặc nhiều yếu tố khác. Vì vậy, hiểu đúng vai trò của gene giúp mỗi người nhận diện nguy cơ, đặc biệt khi gia đình có nhiều người từng mắc ung thư. 

Mối liên hệ giữa ung thư và gene là gì?

Ung thư xuất hiện khi một nhóm tế bào mất khả năng kiểm soát quá trình sinh trưởng và biệt hóa như bình thường. Hoạt động của tế bào vốn được điều phối bởi một mạng lưới tín hiệu hóa sinh phức tạp. Dựa trên những tín hiệu nhận được, tế bào sẽ xác định tiếp tục phát triển, phân chia hoặc chuyển thành một dạng tế bào chuyên biệt.

Trong số hàng nghìn gen được xác định trong bộ gen người, các nhà khoa học đã phát hiện hơn 100 gen mã hóa những protein có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc kiểm soát, ngăn chặn sự hình thành và phát triển của ung thư. Những gen này có thể bị đột biến hoặc mất chức năng trong nhiều dạng ung thư khác nhau.

Các thay đổi di truyền liên quan đến ung thư có thể xuất phát từ hai nguồn chính:

• Đột biến dòng mầm: Được di truyền từ cha mẹ và có mặt trong vật chất di truyền ngay từ khi một người được sinh ra.
• Đột biến mắc phải: Hình thành trong suốt cuộc đời do những sai sót xảy ra khi tế bào phân chia hoặc do tác động từ các yếu tố môi trường.

Một tế bào thường cần tích lũy nhiều thay đổi di truyền trước khi chuyển thành tế bào ung thư. Quá trình này cần thời gian, vì vậy nguy cơ mắc ung thư có xu hướng tăng theo tuổi. Tuy nhiên, ung thư có thể phát triển sớm hơn ở những người mang sẵn một đột biến dòng mầm trong gen liên quan đến ung thư. Khi đó, tế bào đã có trước một thay đổi di truyền quan trọng và chỉ cần tích lũy thêm các biến đổi khác để tiến gần hơn đến quá trình hình thành ung thư.

Những nhóm gen có vai trò trong cơ chế phát triển ung thư

Quá trình phân chia và phát triển của tế bào được kiểm soát bởi nhiều nhóm gen khác nhau. Khi các gen này xuất hiện đột biến, cơ chế kiểm soát tế bào có thể bị rối loạn, tạo điều kiện cho khối u hình thành.

Gen ức chế khối u

Nhóm gen này có chức năng kiểm soát tốc độ phân chia và tăng trưởng của tế bào, qua đó hạn chế sự phát triển bất thường và góp phần ngăn ngừa hình thành khối u. Khi gen ức chế khối u bị đột biến, tế bào có thể mất khả năng nhận biết hoặc thực hiện tín hiệu dừng tăng trưởng. Từ đó, chúng tiếp tục phân chia không kiểm soát và có khả năng dẫn đến ung thư.

Phần lớn các đột biến liên quan đến nhóm gen này xảy ra ở tế bào dòng sinh dục, có thể làm tăng nguy cơ xuất hiện các hội chứng ung thư di truyền. Một số gen gồm:

• TP53: Mã hóa các yếu tố phiên mã có vai trò kiểm soát hoạt động của tế bào.
• RB1: Tham gia điều hòa chu kỳ tế bào.

Gen sinh ung thư

Nhiều gen sinh ung thư (oncogene) bắt nguồn từ các gen tiền ung thư (proto-oncogene) vốn có chức năng thúc đẩy sự phát triển và phân chia tế bào ở mức bình thường.

Khi proto-oncogene xảy ra đột biến, nó có thể chuyển thành oncogene và kích thích tế bào tăng sinh, biệt hóa một cách bất thường, vượt khỏi cơ chế kiểm soát của cơ thể.

Một điểm khác biệt quan trọng là gen sinh ung thư có tính chất trội ở cấp độ tế bào và phân tử. Nói cách khác, chỉ cần một bản sao của gen bị đột biến, tức ở trạng thái dị hợp, cũng có thể góp phần thúc đẩy hình thành khối u.

Những đột biến này thường xuất hiện ở tế bào sinh dưỡng và liên quan nhiều đến các dạng ung thư mắc phải. Ngược lại, đột biến oncogene xuất hiện ở tế bào sinh dục và gây các hội chứng ung thư di truyền tương đối ít gặp.

Gen sửa chữa tổn thương DNA

DNA trong tế bào có thể bị tổn thương thường xuyên trong quá trình hoạt động và phân chia. Để duy trì tính ổn định của vật chất di truyền, cơ thể có nhiều loại protein chuyên nhận diện và sửa chữa những tổn thương này. Các gen chịu trách nhiệm mã hóa những protein tham gia sửa chữa DNA được gọi chung là gen sửa chữa DNA. Bình thường, hệ thống này giúp khắc phục phần lớn các tổn thương trước khi chúng gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến tế bào.

Nếu các gen sửa chữa DNA bị đột biến, khả năng phát hiện hoặc khắc phục tổn thương có thể suy giảm. DNA bất thường khi đó dễ tích lũy theo thời gian, làm rối loạn cơ chế điều hòa tế bào và tạo điều kiện hình thành khối u.

Một số hội chứng ung thư di truyền có liên quan đến sự bất thường của hệ thống sửa chữa DNA, như:

• Ung thư vú có tính chất gia đình;
• Ung thư đại trực tràng không do polyp.

Gen điều hòa quá trình chết tế bào theo chương trình

Apoptosis, hay chết tế bào theo chương trình, là cơ chế tự nhiên giúp cơ thể loại bỏ những tế bào đã già, bị tổn thương hoặc không còn hoạt động bình thường.

Quá trình này được điều khiển bởi nhiều gen và protein khác nhau. Khi tế bào xuất hiện những bất thường nghiêm trọng, cơ chế apoptosis có thể kích hoạt để loại bỏ tế bào, từ đó hạn chế nguy cơ hình thành ung thư. Nếu các gen tham gia apoptosis bị tổn thương, tế bào bất thường có thể không bị loại bỏ theo cơ chế bình thường mà tiếp tục tồn tại và phân chia. Sự tích lũy của những tế bào lỗi này có thể góp phần dẫn đến sự phát triển của ung thư.

Nhờ các phương pháp nghiên cứu và phân tích di truyền ngày càng phát triển, các nhà khoa học đã xác định được nhiều gen có liên quan đến sự xuất hiện của các bệnh ung thư. Một số ví dụ đáng chú ý gồm:

• NF1: Đột biến có liên quan đến bệnh u xơ thần kinh type 1.
• TP53: Đột biến được phát hiện ở hơn 50 loại ung thư khác nhau và xuất hiện trong hơn một nửa số trường hợp ung thư.
• APC: Gen liên quan đến hội chứng đa polyp tuyến gia đình, được phát hiện trong hơn 85% trường hợp ung thư đại tràng.
• BRCA1 và BRCA2: Các đột biến ở hai gen này liên quan đến phần lớn trường hợp ung thư vú và ung thư buồng trứng có tính chất di truyền.

Gene ảnh hưởng đến chẩn đoán và điều trị ung thư như thế nào? 

Mối liên quan giữa những thay đổi gene và ung thư cung cấp nhiều thông tin quan trọng, giúp hỗ trợ phát hiện bệnh, đánh giá tiên lượng và lựa chọn phương pháp điều trị phù hợp.

• Hỗ trợ chẩn đoán ung thư: Một số đột biến gene thường xuất hiện ở những loại ung thư nhất định. Vì vậy, việc phát hiện các đột biến này có thể giúp bác sĩ xác định và chẩn đoán bệnh chính xác hơn.
• Đánh giá khả năng đáp ứng thuốc: Phân tích các thay đổi gene trong tế bào ung thư có thể cung cấp thông tin về mức độ nhạy cảm với một số thuốc, từ đó hỗ trợ lựa chọn phương pháp điều trị phù hợp.
• Dự đoán diễn tiến bệnh: Một số biến đổi gene có liên quan đến tiên lượng ung thư. Kết quả xét nghiệm có thể giúp bác sĩ đánh giá bệnh có xu hướng tiến triển thuận lợi hay bất lợi, qua đó có thêm cơ sở xây dựng hướng điều trị.
• Cơ sở phát triển thuốc điều trị đích: Những hiểu biết về gene và ung thư đã góp phần thúc đẩy sự phát triển của các thuốc điều trị nhắm trúng đích. Các thuốc này không tác động trực tiếp lên gene bất thường mà chủ yếu nhắm vào những protein được tạo ra từ gene đó.
• Hỗ trợ cá thể hóa điều trị: Khi xác định được một số đột biến gene đặc hiệu và có thuốc tương ứng, bác sĩ có thể dựa vào kết quả xét nghiệm để lựa chọn phương pháp điều trị có khả năng mang lại hiệu quả tốt hơn.

Mối liên hệ giữa ung thư và gene cho thấy yếu tố di truyền có thể góp phần làm tăng nguy cơ mắc một số bệnh ung thư, nhưng không phải cứ mang gene liên quan là chắc chắn mắc bệnh. Nguy cơ còn chịu ảnh hưởng bởi tuổi tác, môi trường, lối sống và nhiều yếu tố khác. Khi có tiền sử gia đình bất thường, nên trao đổi với bác sĩ để được đánh giá và cân nhắc tư vấn di truyền, xét nghiệm hoặc tầm soát phù hợp. Chủ động nhận diện nguy cơ giúp mỗi người có kế hoạch chăm sóc sức khỏe khoa học và kịp thời hơn.