Nguyên nhân và cơ chế gây ung thư, thuốc đích điều trị ung thư phổi Thời gian nhân lên của tế bào ung thư Cơ thể con người được cấu tạo bởi hàng tỷ các tế bào. Bình thường, tế bào sinh ra, phát triển và chết đi, tuân theo quy luật tự nhiên được xác định trong chu kỳ tế bào. Nếu trong quá trình phát sinh và phát triển, tế bào bị tác động bởi các tác nhân làm tổn thương, rối loạn các thành phần mang tính di truyền (gen) trong nhân tế bào, chúng có thể sẽ trở nên ác tính, không tuân theo quy luật tự nhiên của cơ thể mà phát triển vô hạn độ, thành bệnh ung thư (UT). Ung thư là bệnh lý ác tính của tế bào trong cơ thể người (và một số loài động, thực vật). Chu kỳ tế bào:G0: giai đoạn TB nghỉ (không tham gia vào chu trình phân bào); G1: giai đoạn trước tổng hợp DNA; S: giai đoạn tổng hợp DNA; G2: giai đoạn sau tổng hợp DNA; M: giai đoạn phân bào. Thời gian nhân đôi là thời gian cần thiết cho một tế bào sống hoàn thành một chu kỳ trong phân chia tế bào, tạo ra hai tế bào con. Các tế bào ác tính thường có thời gian nhân đôi ngắn hơn so với tế bào lành của các mô tương tự và có rất ít tế bào tồn tại ở giai đoạn nghỉ (không tham gia vào chu trình phân bào – G0). Bảng 1. Thời gian nhân đôi của một số loại ung thư U Thời gian nhân đôi (ngày) Burkitt lymphô 1.0 Chorio carcinoma 1,5 Bạch huyết cấp thể lymphô 3-4 Hodgkin 3-4 U quái ác tính của tinh hoàn 5-6 Ung thư vú 60 Ung thư đại tràng 80 Ung thư phổi không phải tế bào nhỏ 100 Ở giai đoạn đầu, khối u phát triển theo cấp số nhân do có tỷ lệ lớn tế bào tham gia phân chia. Khi khối u càng lớn, nguồn cung cấp dinh dưỡng và oxy từ các vùng lân cận càng hạn chế và cạn kiệt dần, thường xuất hiện hoại tử ở vùng trung tâm, một số lượng lớn tế bào nằm trong giai đoạn G0, lúc này đồ thị phát triển của khối u theo hình cao nguyên, tế bào chết gần bằng với tỷ lệ hình thành các tế bào con. Khi khối u phát triển, chất dinh dưỡng được cung cấp bởi sự khuếch tán trực tiếp từ máu lưu thông. Các tế bào ác tính xâm lấn vào các tổ chức xung quanh nhờ có các enzym (protease) giúp tiêu diệt các mô lân cận. Khối u phát triển được còn nhờ tế bào u sản xuất ra các yếu tố tăng sinh mạch máu (Vascular Endothelial Grow Factors-VEGF) thúc đẩy hình thành các mạch máu mới để cung cấp dinh dưỡng và các chất liệu cần thiết cho sự phát triển của khối u. Trong quá trình hình thành và phát triển, tế bào u có thể đổ vào dòng máu lưu thông. Đa số tế bào này sẽ chết di trong khi vận chuyển, nhưng một số tế bào có thể xuyên qua các nội mạc mạch máu, xâm nhập vào các mô xung quanh và tạo ra các khối u mới độc lập ở xa khối u ban đầu (hiện tượng di căn). Cứ như vậy, những khối u mới này lại tiếp tục phát triển và có thể tiếp tục tạo các di căn khác… Cơ chế sinh học phân tử của ung thư Sinh học phân tử UT là quá trình rối loạn tốc độ phân chia tế bào do tổn thương của DNA. Do đó UT là một bệnh lý về gen. Thông thường, một tế bào bình thường để chuyển dạng sang tế bào UT phải trải qua một vài đột biến ở một số gen nhất định. Quá trình này liên quan đến cả hệ thống gen tiền UT (proto-oncogene) và gen ức chế UT (tumor suppressor gene). Gen tiền UT mã hoá cho nhóm protein tham gia vào quá trình hình thành những chất truyền tin (messenger) trong quá trình dẫn truyền tín hiệu tế bào. Các chất truyền tin này sẽ truyền tín hiệu “tiến hành phân bào” tới chính tế bào đó hay những tế bào khác. Do vậy, khi bị đột biến, các gen tiền UT sẽ biểu hiện quá mức (overexpression) các tín hiệu phân chia tế bào và làm các tế bào tăng sinh thừa thãi, lúc này trở thành những gen UT (oncogene). Tuy nhiên, vì các gen UT thực chất là các gen cần thiết đối với quá trình phát triển, sửa chữa và hằng định nội môi của cơ thể, do đó không thể loại bỏ các gen này khỏi hệ gen nhằm làm giảm khả năng UT. Khác với gen UT, các gen ức chế UT mã hóa cho các chất truyền tin hóa học nhằm giảm hoặc ngừng quá trình phân chia của tế bào khi phát hiện thấy có sai hỏng về DNA. Đó là các enzym đặc biệt có thể phát hiện các đột biến hay tổn thương DNA và đồng thời kích hoạt quá trình phiên mã của hệ thống enzym sửa chữa DNA. Điều này nhằm hạn chế tối đa khả năng các sai hỏng này được truyền cho thế hệ tế bào kế tiếp. Thông thường, các gen ức chế UT sẽ được kích hoạt khi có tổn thương DNA xảy ra, nhưng một số đột biến có thể bất hoạt protein ức chế UT hoặc làm mất khả năng truyền thông tin của nó. Điều này làm gián đoạn hoặc ngừng cơ chế sửa chữa DNA, khi đó những tổn thương DNA được tích luỹ lại dần dần hình thành UT.
