Cơ thể con người được tạo thành từ hàng nghìn tỷ tế bào. Những tế bào này thường phối hợp với nhau để hình thành các cơ quan, chẳng hạn như tim, gan và da. Để các tế bào hoạt động cùng nhau, chúng phải có những đặc điểm hoặc đặc điểm nhất định. Chúng cần có khả năng phân chia để tạo ra các ô mới vào đúng thời điểm, ở đúng nơi cần thiết và không lấn át các ô gần đó. Ung thư bắt đầu khi các tế bào trong cơ thể trở nên bất thường và bắt đầu phát triển ngoài tầm kiểm soát. Điều này xảy ra do những thay đổi nhất định trong gene của tế bào.

 

Gene là gì?

Gene là những đoạn DNA bên trong mỗi tế bào. Chúng cho tế bào biết cách tạo ra các protein cần thiết để hoạt động. Mỗi gene chứa mã (hướng dẫn) để tạo ra một loại protein nhất định và mỗi protein có một công việc cụ thể. Ví dụ, một số gene mã hóa các protein giúp tế bào phát triển và phân chia để tạo ra các tế bào mới. Các gene khác mã hóa các protein giúp kiểm soát sự phát triển của tế bào.

Các gene được chứa trong nhiễm sắc thể, là những chuỗi DNA dài trong mỗi tế bào. Mỗi nhiễm sắc thể có nhiều gene khác nhau.

Hầu hết các tế bào của con người có 23 cặp nhiễm sắc thể. Một nhiễm sắc thể của mỗi cặp được thừa hưởng từ mẹ của một người và nhiễm sắc thể còn lại đến từ cha. Đây là lý do tại sao trẻ em có xu hướng trông giống cha mẹ và tại sao chúng có thể có xu hướng mắc một số bệnh di truyền trong gia đình.

Tất cả các tế bào trong cơ thể đều có cùng một gene, nhưng mỗi tế bào chỉ sử dụng những gene mà nó cần. Tức là nó bật (kích hoạt) các gene nó cần vào đúng thời điểm và tắt các gene khác mà nó không cần. Bật một số gene và tắt các gene khác là cách một tế bào trở nên chuyên biệt, chẳng hạn như trở thành tế bào cơ hoặc tế bào xương. Một số gene luôn hoạt động để tạo ra các protein cần thiết cho các chức năng cơ bản của tế bào. Các gene khác sẽ tắt khi công việc của chúng kết thúc và có thể được bật lại sau nếu cần.

Những thay đổi về gene

Mặc dù về cơ bản tất cả chúng ta đều có cùng một bộ gene, nhưng mỗi người cũng có những khác biệt về gene khiến mỗi mình trở nên độc nhất.

“Mã” hay “bản thiết kế” cho mỗi gene được chứa trong các chất hóa học gọi là nucleotide. DNA được tạo thành từ 4 nucleotide (A, T, G và C), hoạt động giống như các chữ cái trong bảng chữ cái. Mỗi gene được tạo thành từ một chuỗi dài các nucleotide, thứ tự của chúng sẽ cho tế bào biết cách tạo ra một loại protein cụ thể.

Các biến thể và đột biến gene

Một số người có những thay đổi về nucleotide của gene, được gọi là các biến thể (hoặc đột biến). Ví dụ, một “chữ cái” nucleotide có thể được đổi sang một chữ cái khác hoặc một hoặc nhiều chữ cái có thể bị thiếu khi so sánh với hầu hết các gene của người khác.

Các biến thể gene có thể có những tác động khác nhau lên các protein mà chúng mã hóa:

– Một số biến thể gene có thể không có tác dụng đáng chú ý nào đối với protein.

– Một số biến thể có thể dẫn đến những thay đổi rất nhỏ trong protein. Ví dụ: Một biến thể có thể tạo ra một protein có hình dạng hơi khác một chút và do đó kém hiệu quả hơn một chút so với phiên bản bình thường của protein.

– Một số biến thể có thể có tác dụng lớn hơn. Ví dụ: Một biến thể có thể tạo ra một loại protein hoàn toàn không hoạt động.

Các biến thể gene dẫn đến thay đổi protein có thể ảnh hưởng đến tất cả các tế bào mang biến thể đó, thậm chí có thể ảnh hưởng đến toàn bộ cơ thể.

Tác động tổng thể của một số biến thể gene có thể không nhất thiết là tốt hay xấu. Ví dụ, các biến thể gene tạo ra sự khác biệt về màu tóc hoặc màu mắt của con người. Mặt khác, một số biến thể có thể dẫn đến bệnh tật (chẳng hạn như ung thư) hoặc làm tăng nguy cơ mắc bệnh. Chúng được gọi là các biến thể gây bệnh. Đây cũng là điều mà nhiều người nghĩ đến khi nghe đến thuật ngữ đột biến.

Đột biến gene di truyền và đột biến gene mắc phải

Các biến thể gene, bao gồm cả đột biến, có thể được di truyền hoặc thu được.

Đột biến gene di truyền, như tên gọi của nó, được di truyền từ cha mẹ, do đó, nó hiện diện ở tế bào đầu tiên (sau khi tế bào trứng được thụ tinh bởi tế bào tinh trùng) và cuối cùng trở thành một con người. Vì tất cả các tế bào trong cơ thể đều đến từ tế bào đầu tiên này nên đột biến này có ở mọi tế bào trong cơ thể và cũng có thể truyền lại cho thế hệ tiếp theo. Loại đột biến này còn được gọi là đột biến dòng mầm (vì các tế bào phát triển thành trứng và tinh trùng được gọi là tế bào mầm) hoặc đột biến di truyền.

Thông thường phải mất nhiều hơn một đột biến gene để một tế bào trở thành tế bào ung thư. Nhưng khi ai đó thừa hưởng một bản sao gene bất thường, tế bào của họ đã bắt đầu với một đột biến. Điều này giúp các đột biến khác xảy ra dễ dàng hơn và nhanh hơn, có thể dẫn đến việc một tế bào trở thành tế bào ung thư. Đây là lý do tại sao các bệnh ung thư liên quan đến đột biến di truyền có xu hướng xảy ra sớm hơn trong đời so với các bệnh ung thư cùng loại không được di truyền. Đột biến gene di truyền không phải là nguyên nhân chính gây ra hầu hết các bệnh ung thư.

Đột biến gene mắc phải không được di truyền từ cha mẹ. Thay vào đó, nó phát triển vào một thời điểm nào đó trong cuộc đời của một người. Đột biến mắc phải xảy ra trong một tế bào và sau đó được truyền sang bất kỳ tế bào mới nào đến từ tế bào đó. Đột biến này không thể truyền sang con cái vì nó không ảnh hưởng đến tế bào tinh trùng hoặc trứng. Loại đột biến này còn được gọi là đột biến lẻ ​​tẻ hoặc đột biến soma.

Đột biến mắc phải có thể xảy ra vì những lý do khác nhau. Đôi khi chúng xảy ra khi DNA của tế bào bị hư hỏng, chẳng hạn như sau khi tiếp xúc với bức xạ hoặc một số hóa chất. Nhưng thường những đột biến này xảy ra một cách ngẫu nhiên, không có nguyên nhân bên ngoài. Ví dụ, trong quá trình phức tạp khi một tế bào phân chia để tạo ra 2 tế bào mới, tế bào đó phải tạo ra một bản sao khác của tất cả DNA của nó và đôi khi có sai sót (đột biến) trong khi quá trình này xảy ra. Mỗi lần tế bào phân chia là một cơ hội khác để xảy ra đột biến gene. Số lượng đột biến trong tế bào của chúng ta có thể tăng lên theo thời gian, đó là lý do tại sao chúng ta có nguy cơ mắc bệnh ung thư cao hơn khi già đi.

Đột biến gene mắc phải là nguyên nhân gây ung thư phổ biến hơn nhiều so với đột biến di truyền.

Những cách khác có thể thay đổi hoạt động của gene

Một số thay đổi bên trong tế bào có thể dẫn đến ung thư không liên quan đến các biến thể hoặc đột biến gene. Các tế bào có thể bật và tắt một số gene của chúng theo những cách khác và một số trong số đó cũng có thể ảnh hưởng đến cách tế bào phát triển và phân chia.

Như đã đề cập trước đó, các gene khác nhau hoạt động mạnh hơn ở một số tế bào so với các gene khác. Ngay cả trong một tế bào nhất định, một số gene có lúc hoạt động và có lúc không hoạt động. Việc bật và tắt các gene này không được thực hiện bằng cách thay đổi trình tự DNA (như trường hợp xảy ra với các biến thể và đột biến). Thay vào đó, những thay đổi trong hoạt động của gene xảy ra theo những cách khác được gọi là thay đổi biểu sinh. Có một số loại thay đổi này:

– Quá trình methyl hóa DNA: Trong kiểu thay đổi này, một nhóm hóa học nhỏ gọi là nhóm methyl được gắn vào DNA để gene không thể bắt đầu quá trình tạo ra protein mà nó mã hóa. Về cơ bản, điều này sẽ tắt gene. Mặt khác, việc loại bỏ nhóm methyl (trong một quá trình gọi là khử methyl) có thể kích hoạt gene.

– Histone acetylation/sửa đổi histone: Nhiễm sắc thể được tạo thành từ các chuỗi DNA quấn quanh protein gọi là histone. Protein histone có thể được thay đổi bằng cách thêm (hoặc bớt) một nhóm hóa học nhỏ gọi là nhóm acetyl. Việc thêm các nhóm acetyl (acetylation) có thể kích hoạt (bật) phần nhiễm sắc thể đó, trong khi lấy chúng đi (deacetylation) có thể vô hiệu hóa nó (tắt nó đi). Thuốc gọi là chất ức chế histone deacetylase (HDAC) có thể giúp điều trị một số loại ung thư bằng cách kích hoạt các gene giúp kiểm soát sự phát triển và phân chia tế bào.

– Can thiệp RNA: Bên trong mỗi tế bào, DNA đóng vai trò lưu trữ lâu dài cho các gene của chúng ta. Nhưng DNA không nằm trong cùng một phần tế bào nơi protein được tạo ra. Để tạo ra một protein, trước tiên cần phải tạo ra một bản sao mã di truyền của nó (ở dạng RNA thông tin hoặc mRNA). Đoạn mRNA này sau đó có thể mang các chỉ dẫn đến phần tế bào nơi tạo ra protein. mRNA chỉ được sử dụng trong một thời gian ngắn để tạo ra protein và sau đó nó sẽ bị phân hủy. Nếu tế bào cần nhiều protein hơn, nó sẽ tạo ra nhiều mRNA hơn. Sự can thiệp RNA là một cách khác để tế bào có thể tắt gene. Một tế bào có thể tạo ra các dạng RNA khác gắn vào mRNA. Điều này có thể khiến mRNA bị hỏng hoặc khiến nó không thể phân phối mã. Các loại thuốc đang được phát triển để nhắm vào các dạng RNA liên quan đến can thiệp RNA. Điều này có thể giúp tắt các gene cụ thể gây ung thư.

Những thay đổi trong gene có thể ảnh hưởng đến nguy cơ ung thư như thế nào?

Một số gene thường giúp kiểm soát thời điểm tế bào của chúng ta phát triển, phân chia để tạo ra tế bào mới, sửa chữa các lỗi trong DNA hoặc khiến tế bào chết theo đúng quy định. Nếu những gene này không hoạt động bình thường, nó có thể ảnh hưởng đến nguy cơ ung thư:

– Những thay đổi trong gene thường giúp tế bào phát triển, phân chia hoặc tồn tại có thể khiến những gene này hoạt động mạnh hơn bình thường, khiến chúng trở thành gene gây ung thư. Những gene này có thể khiến tế bào phát triển ngoài tầm kiểm soát.

– Các gene thường giúp kiểm soát sự phân chia tế bào hoặc khiến tế bào chết vào đúng thời điểm được gọi là gene ức chế khối u. Những thay đổi làm tắt các gene này có thể khiến tế bào phát triển ngoài tầm kiểm soát.

– Một số gene thường giúp sửa chữa các lỗi trong DNA của tế bào. Những thay đổi làm tắt các gene sửa chữa DNA này có thể dẫn đến sự tích tụ các thay đổi DNA trong tế bào, điều này có thể khiến chúng phát triển ngoài tầm kiểm soát.

Những thay đổi DNA tạo ra gene gây ung thư hoặc tắt gene ức chế khối u hoặc gene sửa chữa DNA có thể dẫn đến ung thư, mặc dù thông thường phải mất một số thay đổi gene trước khi tế bào trở thành tế bào ung thư.

Những thay đổi ở một số gene khác không trực tiếp dẫn đến ung thư, nhưng chúng vẫn có thể khiến ai đó dễ mắc bệnh ung thư hơn. Ví dụ, một số thay đổi về gene có thể hạn chế khả năng cơ thể phân hủy một số chất độc trong khói thuốc lá. Trong số những người hút thuốc, những người có những loại thay đổi gene này có thể dễ mắc bệnh ung thư phổi và các bệnh ung thư khác liên quan đến hút thuốc lá.

Những thay đổi về gene cũng có thể đóng một vai trò trong các tình trạng khác có thể ảnh hưởng đến nguy cơ ung thư. Ví dụ, một số biến thể gene có thể ảnh hưởng đến trọng lượng cơ thể. Những người có trọng lượng cơ thể tăng thêm có nhiều khả năng mắc một số loại ung thư, vì vậy những biến thể này cũng có thể ảnh hưởng gián tiếp đến nguy cơ ung thư.

Các biến thể gene và những thay đổi khác là phổ biến. Tất cả chúng ta đều có chúng, và tác động của chúng có thể tăng lên và ảnh hưởng đến nguy cơ ung thư của chúng ta.

BS. Nguyễn Thùy Ngân (Thọ Xuân Đường)