Liệu chúng ta có thể chiến thắng trong cuộc chiến chống ung thư?

Các số liệu mới nhất cho thấy khả năng chiến thắng ung thư còn rất xa vời. Ở Hoa Kỳ, nguy cơ mắc bệnh ung thư ở đàn ông là 42% và 38% ở phụ nữ, theo Cộng đồng Ung bướu Hoa Kỳ.

Ở Anh, tình hình còn tệ hơn. Theo tổ chức Nghiên cứu Bệnh Ung bướu Anh Quốc, 54% đàn ông và 48% phụ nữ sẽ bị ung thư vào lúc nào đó trong đời.

Số lượng các ca mắc bệnh vẫn đang trên đà tăng lên. Tính đến năm 2015, có 2,5 triệu người ở Anh sống với căn bệnh này, theo Tổ chức Hỗ trợ Bệnh nhân Ung bướu Macmillan. Số ca bệnh tăng 3% mỗi năm, hay nói cách khác cứ 5 năm sẽ có thêm 400.000 ca mắc bệnh mới.

Các con số như trên cho thấy bệnh ung thư không chỉ cực kỳ phổ biến, mà còn ngày càng lan rộng hơn. Nhưng tại sao lại có thêm nhiều người bị căn bệnh này đến thế?

Để có câu trả lời, ta cần phải hiểu ung thư là một sản phẩm phái sinh không may trên con đường tiến hoá. Một loài phát triển như con người dễ bị ung thư bởi vì con người là cộng đồng rất lớn và phức tạp.

Nhưng mặc dù chính quá trình tiến hoá gây ra ung thư, thì cũng chính các ý niệm về tiến hoá giờ đây đang dẫn đường đến những phương pháp điều trị tiên phong có thể chống lại ung thư để bảo vệ sức khoẻ chúng ta.

Sinh sôi nảy nở dữ dội

Để hiểu cách ung thư tồn tại ra sao, chúng ta cần quay lại tiến trình cơ bản xảy ra trong cơ thể con người: phân chia tế bào.

Mỗi chúng ta đều bắt đầu sự sống khi trứng và tinh trùng gặp nhau và thụ tinh. Trong vòng vài ngày, trứng và tinh trùng đó phát triển thành một khối cầu có chứa vài trăm tế bào.

Chúng ta phát triển thành người lớn hoàn chỉnh sau 18 năm. Lúc này các tế bào đã phân chia quá nhiều lần đến nỗi các nhà khoa học không thể chắc chắn có bao nhiêu tế bào trong cơ thể người.

Sự phân bào trong cơ thể con người được điều khiển rất nghiêm ngặt. Ví dụ như khi lần đầu tiên cơ thể bạn phát triển bàn tay, một số tế bào sẽ “tự huỷ” - gọi là quá trình chết rụng tế bào - để phân chia ra khoảng trống giữa các ngón tay.

Ung thư cũng là quá trình phân chia tế bào, nhưng với một điểm khác biệt quan trọng. Một tế bào ung thư phá vỡ tất cả các quy luật phân chia tế bào được điều khiển mà các tế bào khác tuân thủ.

“Cứ như thể chúng là sinh vật khác vậy,” nhà nghiên cứu sinh học tiến hoá Timothy Weil từ Đại học Cambridge ở Anh nói. “Tế bào càng phân chia và lấy chất dinh dưỡng càng nhanh hơn các tế bào xung quanh, thì nó càng có khả năng là tế bào ung thư, và nó càng có cơ hội sống sót và phát triển mạnh hơn.”

Sự phân chia tế bào khoẻ mạnh luôn có kiểm soát và chừng mực, nhưng sự phân bào của tế bào ung thư cực kỳ dữ dội và sinh sôi nảy nở mất kiểm soát.

“Các tế bào người lớn luôn được kiểm soát nghiêm ngặt, Weil nói. “Về căn bản thì ung thư là các tế bào đó trở nên không thể kiểm soát được.”

Ung thư chỉ có thể phát triển theo kiểu mất kiểm soát này nếu một trong số các gene dùng để ngăn chặn sự phát triển tế bào bất thường, như gene p53, bị biến dị trong tế bào ung thư.

Tuy nhiên, cơ thể chúng ta khá hữu hiệu trong việc phát hiện ra các đột biến. Có các hệ thống sinh học bên trong cơ thể con người sẽ xuất hiện để huỷ diệt hầu hết tế bào đột biến trước khi chúng có thể gây nguy hiểm.

Chúng ta có rất nhiều gene “điều chỉnh”, là thứ sẽ gửi đi chỉ dẫn nhằm tiêu diệt bất cứ tế bào lỗi nào.

“Đã có hàng triệu năm tiến hoá cho tiến trình này,” Charles Swanton từ Học viện Francis Crick ở Anh cho biết. “Hệ thống này khá tốt nhưng chưa hoàn hảo.”

Nguy cơ đến từ một số rất ít các tế bào bị lỗi nhưng không được sửa chữa.

Qua thời gian, một trong những tế bào đó phát triển và phân chia thành hàng ngàn, sau đó thành hàng chục ngàn tế bào ung thư. Cuối cùng có lẽ phải có đến hàng tỷ tế bào ung thư trong một khối u.

Điều này gây ra một vấn đề thực sự thách thức.

Một khi tế bào bị lỗi ban đầu được phân chia và nảy nở thành khối u, người đó sẽ mắc bệnh ung thư cho đến khi tất cả các tế bào ung thư bị xoá sổ khỏi cơ thể.

Nếu chỉ một vài tế bào ung thư sống sót, chúng sẽ lại tiếp tục phân chia và phát triển thành khối u trở lại.

Liên tục đột biến mới

Các tế bào ung thư không giống nhau, thậm chí là rất khác. Bất cứ khi nào một tế bào ung thư phân chia, nó cũng có tiềm ẩn khả năng tiếp tục có thêm đột biến mới tác động vào sự phát triển của nó. Hay nói cách khác, tế bào ung thư cũng tiến hoá.

Khi tế bào trong một khối u tiến hoá, nó trở nên đa dạng về gene hơn bao giờ hết. Và sau đó quá trình tiến hoá sẽ phải làm việc để tìm ra đâu là tế bào ung thư nguy hiểm nhất.

Sự đa dạng về gene là “là gia vị của cuộc sống, là nền tảng của các chọn lọc tự nhiên”, Swanton nói. Ý của ông nhắc tới thuyết tiến hoá bằng chọn lọc tự nhiên của Charles Darwin, được nêu ra lần đầu tiên hồi năm 1859.

Cũng như các loài đơn lẻ, như con người, sư tử, ếch nhái hay thậm chí vi khuẩn, vốn đều phát triển đa dạng về gene theo thời gian, tế bào ung thư cũng như vậy.

“Các khối u không tiến hoá theo kiểu tuyến tính,” Swanton nói. “Chúng tiến hoá theo cách tiến hoá phân chia theo nhánh, có nghĩa là không có hai tế bào nào trong cùng khối u giống nhau.”

Hệ quả là, các tế bào bên trong khối u tiến hoá ngày càng nguy hiểm hơn. “Rõ ràng là chúng ta đang phải đối phó với rất nhiều nhánh tiến hoá tạo ra sự đa dạng và phù hợp, và cho phép các tế bào sống sót được điều trị và cuối cùng là đánh lừa các bác sĩ,” Swanton nói.

Sự thật là các khối u thường xuyên thay đổi cấu trúc gene, và đây là một trong các nguyên nhân khiến người ta khó lòng có thể “giết” được tế bào ung thư.

Đó là lý do mà Swanton và những nhà nghiên cứu khác trong lĩnh vực này theo đuổi cách tiếp cận tiến hoá để điều trị ung thư.

Swanton là chuyên gia về ung thư phổi, vừa là bác sĩ vừa là nhà nghiên cứu. Công trình của ông cho thấy điều mà ông hy vọng là có thể tạo ra cách điều trị hiệu quả, chính xác.

“Chặt” cây đột biến

Ta có thể coi tiến hoá trong khối u ung thư giống cái cây có nhiều nhánh. Ỡ thân cây là biến dị gốc đã kích thích tạo ra khối u: đột biến mà mọi tế bào ung thư trong khối u đều sở hữu.

Về mặt lý thuyết, liệu pháp điều trị tập trung vào loại đột biến nền tảng đó có thể huỷ diệt tất cả tế bào trong khối u.

Cách tiếp cận này đã được nhiều liệu pháp điều trị sử dụng. Ví dụ như một loại thuốc có tên liệu pháp EGFR tập trung vào ung thư phổi, và loại protein BRAF gây ức chế tấn công vào các gene lỗi có thể gây ra khối u ác tính.

Có một rắc rối là các liệu pháp không hoạt động tốt như chúng ta hy vọng. Thậm chí ngay cả trong các liệu pháp điều trị mục tiêu, tình trạng kháng thuốc thường xuyên xảy ra.

“Nó xảy ra vì một trong các tế bào trong các nhánh của khối u đã đột biến để có thể kháng thuốc, cho phép nó qua mặt liệu pháp điều trị,” Swanton nói.

Hay nói khác đi, một vài nhánh của cái cây ung thư đã tiến hoá theo cách khiến chúng ít bị tác động bởi liệu pháp tấn công vào đột biến nền tảng. Chúng có thể 'qua mặt' được liệu pháp đó.

Swanton và các đồng nghiệp đã nghiên cứu vấn đề để xem liệu họ có thể cho ra một liệu pháp có kết quả tốt hơn không.

Một khối u trung bình có thể chứa một ngàn tỷ tế bào ung thư. Một trong số các tế bào đó có thể phát triển theo cách khiến chúng miễn dịch với tấn công qua đột biến gốc ban đầu.

Nhưng liệu sẽ thế nào nếu liệu pháp điều trị nhắm vào hai đột biến nền tảng cùng lúc? Sẽ có ít hơn các tế bào có thể tiến hoá và miễn dịch với cả hai kiểu điều trị.

Swanton và đồng nghiệp của ông đào sâu vào các con số để tìm hiểu xem có bao nhiêu đột biến nền tảng trong cái “thân cây” mà họ phải nhắm vào đồng thời, để đảm bảo có thể huỷ diệt thành công tất cả các tế bào ung thư.

Số ba chính là con số kỳ diệu. Tính toán của họ cho thấy nếu nhắm vào ba biến dị gốc cùng lúc họ sẽ “chặt cả thân cây” và huỷ diệt tất cả các tế bào ung thư trong khối u.

Tuy nhiên, cách tiếp cận này không rẻ chút nào; việc này đòi hỏi nhà nghiên cứu phải tìm hiểu loại ung thư đặc thù trên cơ thể bệnh nhân đó để xác định đâu là các đột biến nền tảng của khối u, từ đó mới xác định được kết hợp các liệu pháp điều trị nào cùng lúc.

“Những gì chúng tôi đưa ra là một cách tiếp cận mà ta có thể sắp xếp các khối u và sản xuất ra một loại kháng nguyên tác động đến toàn cơ thể trên cơ sở từ bệnh nhân này đến bệnh nhân khác,” Swanton giải thích.

Nhà nghiên cứu ung thư trực tràng Alberto Bardelli từ Đại học Turin ở Italy, cũng sử dụng lý thuyết tiến hoá làm nguồn cảm hứng cho giải pháp tiềm năng điều trị ung thư để tránh nguy cơ kháng thuốc.

“Tôi rất thất vọng vì tất cả các khối u đều sẽ kháng thuốc,” ông nói trong công trình khoa học trước đây. Giờ Bardelli đã sử dụng chính yếu tố kháng thuốc để phát triển liệu pháp điều trị ung thư mới.

"Chiến tranh" trong nội bộ khối u

Ông bắt đầu đánh lừa các tế bào kháng thuốc phát triển, mà ông gọi là “nhân bản”. Bệnh nhân được sử dụng một liệu pháp điều trị bằng thuốc đặc thù và sau đó được theo dõi để xem khi nào một đợt “nhân bản” các tế bào ung thư lên và chiếm số đông trong khối u vì nó phát triển để kháng thuốc.

Sau đó Bardelli ngừng điều trị bằng thuốc. Việc này giảm đi áp lực phải tiến hoá cho phép quá trình nhân bản thành công. Không có áp lực, các loại khác của tế bào ung thư trong khối u bắt đầu có cơ hội nở rộ.

Chúng “chống lại” các tế bào nhân bản đang chiếm số đông. Hệ quả là, các tế bào ung thư bắt đầu tự đánh nhau.

Khi một vài loại tế bào nhân bản đã phát triển, đã đến lúc để tiếp tục dùng thuốc trở lại, vì các thể nhân bản mới chưa phát triển kịp kháng thuốc. Bardelli gọi đó là “cuộc chiến của các nhân bản”.

“Chúng tôi sử dụng các nhân bản tế bào để chống lại chính các bản sao, chúng tôi đợi tìm ra kẻ thắng, sau đó gỡ bỏ tác nhân kích thích là thuốc.

Kẻ thắng cuộc lúc này không thích nghi và bắt đầu biến mất, và sau đó những kẻ khác chiến thắng. Vì thế chúng tôi để khối u đánh nhau với chính nó.”

Tôi muốn sử dụng một phần các tế bào không bị thuốc tác động để chống lại các tế bào khác.”

Đến giờ thì chúng ta vẫn chưa biết liệu phương pháp này có tác dụng không. Nhóm nghiên cứu của ông sẽ bắt đầu thử nghiệm điều trị vào mùa hè 2016.

Cái gì gây ra ung thư?

Các tiếp cận về mặt tiến hoá cho thấy nhiều hứa hẹn, nhưng cùng lúc cũng rất quan trọng để hiểu có bao nhiêu tác nhân ban đầu khiến ung thư xuất hiện.

Vào năm 2013, một trong những nghiên cứu lớn nhất về gene đã có bước tiến quan trọng trong việc tìm hiểu vấn đề này. Các nhà nghiên cứu truy tìm trong gene bệnh nhân để tìm ra “dấu ấn” của hơn 30 đột biến ung thư phổ biến nhất.

Các dấu hiệu này cho thấy các biến đổi hoá học nhỏ lên DNA trong ung thư bao gồm ung thư phổi, da và buồng trứng.

Andrew Biankin, một bác sĩ phẫu thuật ở Đại học Glasgow ở Anh Quốc, là một trong những nhà nghiên cứu tham gia dự án này. Ông nói có thể quan sát được “sự xâm hại vào DNA”, là thứ cho thấy những dấu hiệu bị tổn thương.

“Với ung thư da như u ác tính, chúng tôi thấy có bằng chứng của việc bị tác động bởi tia cực tím (UV), ở ung thư phổi có thể thấy các dấu hiệu do thuốc lá gây ra,” Biankin giải thích.

“Chúng tôi có thể thấy dấu hiệu cho thấy những xâm hại này đã dẫn đến tình trạng mất khả năng sửa chữa DNA.”

Cùng với các dấu hiệu đó của ung thư, nhóm nghiên cứu có thể thấy các kiểu hình thành ung thư bất thường mà nguyên nhân vẫn chưa rõ do đâu. "Tới giờ, có rất nhiều nỗ lực để tìm ra nguyên nhân là gì,” ông nói.

Thách thức cơ bản với các nhà nghiên cứu như Biankin và Tổ chức Nghiên cứu Ung bướu Anh Quốc vốn tài trợ cho dự án là để hiểu chính xác nguyên nhân nào đã dẫn đến những những biến đổi về gene đó.

Quan trọng là phải hiểu được nguyên nhân gây ra ung thư và tìm cách điều trị mới, nhưng đồng thời người ta cũng phải tập trung vào tránh các nguyên nhân gây ra áp lực. Bởi vì giờ đây đã có những nguy cơ được biết đến là góp phần gây ra đột biến tế bào gây ung thư, như việc hút thuốc hay bị cháy nắng.

Otis Brawley, Giám đốc Y tế từ Hiệp hội Ung bướu Hoa Kỳ, cho biết tập trung vào vài nguy cơ có thể giúp tránh rất nhiều trường hợp tạo tế bào ung thư ban đầu. Ông trích dẫn hai số liệu gây sửng sốt: vào năm 1900 tỷ lệ chết vì ung thư ở Hoa Kỳ là 65/100.000 người, nhưng tỷ lệ này đã nhảy lên 210/100.000 người chỉ sau đó 90 năm.

“Nếu có gì mà đã tăng lên nhanh như vậy sau 90 năm, thì thứ đó chính là nguyên nhân gây bệnh,” Brawley cho biết. “Nếu bạn có thể loại bỏ nguyên nhân thì có thể giảm tỷ lệ ung thư.”

Ở Hoa Kỳ, tỷ lệ tử vong do bệnh ung thư đã giảm 25% trong hai thập niên qua. “Hơn một nửa tỷ lệ giảm là nhờ vào các hoạt động phòng ngừa ung thư,” Brawley nói.

Điều này cho thấy một vài loại ung thư chết người trước đây đã có thể phòng tránh được. Ví dụ như gần một phần ba số ca chết vì ung thư ở Hoa Kỳ liên quan đến hút thuốc lá. Điều này khiến thuốc lá “là nguyên nhân gây chết người có thể tránh được dễ nhất trên thế giới”, theo Tổ chức Nghiên cứu Ung bướu Anh Quốc.

Mặc dù rõ ràng có dấu hiệu tốt là tỷ lệ chết đã giảm, nhưng số lượng người bị chẩn đoán có ung thư lại đang trên đà gia tăng.

Một phần của sự gia tăng này là vì người ta đã chẩn đoán tốt hơn các ca bệnh ung thư, và vì thế có nhiều ca được xác định và tính vào. Điều này đúng với ung thư tuyến tiền liệt.

Nhưng một trong những nguyên nhân được nhắc đến nhiều hơn là sự gia tăng tuổi thọ ở con người.

Tính trung bình, con người hiện nay sống thọ hơn trước. “Nếu bạn sống đủ lâu, bạn sẽ mắc ung thư,” Biankin nói.

“Nếu chúng ta sống đến hơn 70 tuổi, thì ta phải chấp nhận mình sẽ bị một loại ung thư nào đó, chỉ là sớm hay muộn thôi,” Bardelli nhận định. Căn bệnh là không tránh khỏi vì các tế bào của cơ thể người không tiến hoá để duy trì ổn định ở các DNA chừng nào ta còn sống, ông nói.

Brawley thậm chí còn đi xa hơn, cho biết tất cả mọi người sau tuổi 40 đều sẽ xuất hiện một đột biến có thể gây ung thư vào thời điểm nào đó.

Tin này nghe có vẻ đáng báo động, nhưng may mắn thay cơ chế bảo vệ tự nhiên trong cơ thể vẫn có khả năng huỷ diệt các tế bào đột biến trước khi chúng phát triển thành một khối u hoàn chỉnh.

Mặc dù sự trỗi dậy của bệnh ung thư là hệ quả không thể tránh khỏi, nhưng các tiến trình tìm ra phương pháp chữa trị tốt hơn vẫn đang tiếp tục có các bước tiến dài.

Và việc nhìn lại cách sự sống vận hành để “chống lại tiến hoá bằng tiến hoá” có thể đưa ra những đột phá xa hơn.

“Cơ thể của chúng ta phải sử dụng các nguồn lực đã phát triển từ hàng triệu triệu năm trước,” Bardelli nói.

“Vẫn có hi vọng. Tôi không nghi ngờ gì về việc ta có thể đánh bại bệnh ung thư, không nghi ngờ gì hết,” ông nói.

“Đôi khi ta thất bại vì ta không xác định được đúng vấn đề. Đó không phải là lỗi của ai cả. Đó là cách khoa học vận hành.”

Bài tiếng Anh đã đăng trên BBC Earth.