Các nhà khoa học UC San Diego tìm thấy protein ATF4 ngăn ngừa tổn thương gan và sự tiến triển thành ung thư bằng cách ngăn chặn bệnh ferroptosis, một dạng chết tế bào gan phụ thuộc sắt. Ảnh: Khoa học sức khỏe UC San Diego

Ung thư gan là dạng ung thư phổ biến thứ 6 và là nguyên nhân hàng đầu thứ 3 gây tử vong do bệnh ung thư trên toàn cầu. Nguyên nhân phát sinh của bệnh xuất phát từ sự tương tác của những yếu tố môi trường và các yếu tố gây căng thẳng các chất chuyển hóa như bệnh béo phì, viêm gan siêu vi và viêm gan nhiễm mỡ, được đặc trưng bởi các biểu hiện gan nhiễm mỡ và viêm gan.

Những yếu tố gây căng thẳng này tác động độc hại lên gan, gây ra cái chết của tế bào gan, loại tế bào chính trong cấu trúc gan. Sự chết tế bào này sau đó sẽ kích hoạt phản ứng viêm, báo hiệu cho gan tái tạo tế bào gan. Nhưng động lực thúc đẩy tăng cường sản sinh tế bào đột ngột này cũng làm tăng cơ hội phát triển khối u.

Các nhà khoa học tại Trường Y thuộc Đại học California San Diego trong một nghiên cứu gần đây đã tiền hành điều tra vai trò của  yếu tố phiên mã 4 kích hoạt (ATF4),  một loại protein được mã hóa bằng gen ATF4, chất trung gian chính trong các phản ứng căng thẳng ở gan. Mặc dù trước đây, các nhà khoa học cho rằng có liên quan đến ung thư gan tiến triển, nhưng các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng ATF4 thực sự bảo vệ gan chống lại sự chết của tế bào gan, nguyên nhân của sự hình thành khối u sau đó. Những kết quả nghiên cứu bất ngờ giờ đây có thể là chìa khỏa để mở ra các chiến lược lâm sàng mới ngăn ngừa bệnh viêm gan và ung thư.

Nghiên cứu được tiến hành dưới sự lãnh đạo của các tác giả chính là Michael Karin, TS, GS Dược lý và Bệnh lý học tại Trường Y khoa UC San Diego và TS Benjamin C. Yaden, PGS, Chủ tịch dự án Các liệu pháp mới cho bệnh tiểu đường và Đổi mới ngoài tại công ty dược phẩm Eli Lilly. Kết quả của nghiên cứu được công bố trên Tạp chí Gan học (Journal of Hepatology).

Mức biểu hiện của ATF4 thường thấp trong các tế bào khỏe mạnh, nhưng tăng lên khi tế bào gặp căng thẳng. Để nghiên cứu vai trò của protein trong sự tiến triển của ung thư gan, các nhà nghiên cứu đã phát triển một mô hình chuột có tế bào gan thiếu ATF4. Sau đó, những con chuột này được cho tiếp xúc với nhiều yếu tố gây căng thẳng khác nhau nhằm thúc đẩy tổn thương gan (chết tế bào gan) và hình thành khối u.

Các nhà nghiên cứu đã rất ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng những con chuột thiếu ATF4 cho thấy số lượng tế bào gan chết nhiều hơn, nhanh viêm gan, tăng sinh tế bào bù, dẫn đến tăng tốc độ phát triển ung thư gan. Kết quả này cho thấy, ATF4 bảo vệ chống ung thư gan theo một phương thức nào đó.

Những thí nghiệm tiếp theo do TS Feng He, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ dẫn đầu đã xác nhận, ATF4 thúc đẩy sự biểu hiện của SLC7A11, một loại protein giúp duy trì cân bằng nội môi của tế bào gan. SLC7A11 sau đó đã giúp ngăn chặn sự chết của một loại tế bào cụ thể, được gọi là bệnh ferroptosis. Bằng phương thức giảm lượng ferroptosis, hai protein ATF4-SLC7A11 bảo vệ tế bào gan và làm chậm quá trình chuyển từ tổn thương gan thành ung thư gan.

GS Karin cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi cho thấy, bệnh ferroptosis có thể là hình thức chết tế bào gan dẫn đến viêm, tăng sinh bù và ung thư gan. Các nhà nghiên cứu tin rằng các chất ức chế ferroptosis hoặc chất kích hoạt ATF4 có thể được phát triển để sử dụng trong mặt lâm sàng nhằm ngăn ngừa viêm gan nhiễm mỡ và sự tiến triển thành ung thư.