Giải mã bí ẩn nhiều người nghiện thuốc lá nặng nhưng không bị ung thư phổi

Khói thuốc đặc biệt sẽ gây ra đột biến trong các tế bào phổi, chúng nhân lên bất thường trong quá trình hình thành các khối u. Nguy cơ sẽ nhân lên 10 hoặc 15 đối với những người hút thuốc.

Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Nature Genetics cho thấy sự khác biệt này có liên quan đến các yếu tố di truyền phức tạp mà một số người hút thuốc được ưu đãi và bảo vệ chống lại các đột biến gây ung thư.

Khói thuốc lá có thể gây ra nhiều tác hại khác nhau đối với các tế bào phổi. Ví dụ, trong trường hợp bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính (COPD) làm tổn thương không thể phục hồi các tế bào tiền thân của phổi, ngăn cản sự đổi mới của các tế bào chức năng đã bị phá hủy. 

Trong trường hợp hình thành khối u, các tế bào này tái tạo và nhân lên quá mức.

Có một số dạng ung thư phổi, các khối u phổ biến nhất (80 đến 85% các trường hợp) là những khối u được gọi là "tế bào không nhỏ", đề cập đến kích thước của các tế bào khối u. Chúng có thể hình thành trong các tế bào tuyến ở phần bên ngoài của phổi là một dạng ung thư biểu mô tuyến.

Cùng loại với ung thư biểu mô tế bào vảy, thường phát triển trong các tế bào của phế quản và tiểu phế quản, ở các bộ phận trung tâm của phổi. Ngoài ra còn có loại ung thư biểu mô tế bào lớn, có thể bắt đầu ở bất kỳ khu vực nào của phổi. 

Các nghiên cứu trước đây cho rằng, sự nhân lên quá mức của các tế bào phổi hình thành khối u bắt nguồn từ đột biến ADN do khói thuốc gây ra ở các tế bào khỏe mạnh. 

Nghiên cứu mới do các nhà khoa học tại Đại học Y Albert Einstein (New York, Mỹ) thực hiện là nghiên cứu đầu tiên định lượng chính xác tỷ lệ đột biến này, nhờ kỹ thuật giải trình tự cải tiến toàn bộ gen của các tế bào đơn lẻ.

Nhờ kỹ thuật mới này, các nhà nghiên cứu cuối cùng có thể đã khám phá ra lý do tại sao không phải tất cả những người hút thuốc đều phát triển bệnh ung thư. Đặc biệt là tại sao nhiều người hút thuốc nặng không bao giờ mắc bệnh. 

Giáo sư Simon Spivack, tác giả nghiên cứu cho biết: " Đây có thể là một bước quan trọng đối với việc phòng ngừa và phát hiện sớm nguy cơ ung thư phổi và khác xa với những nỗ lực hiện tại để giải quyết bệnh ở giai đoạn muộn".

Phương pháp giải trình tự chính xác 

Để định lượng các đột biến trong tế bào phổi, các nhà nghiên cứu ở New York đã phát triển một kỹ thuật giải trình tự được gọi là khuếch đại đa dịch chuyển đơn bào (SCMDA). 

Các phương pháp giải trình tự đơn bào, toàn bộ bộ gen điển hình đặc biệt khá hạn chế ở chỗ có thể xảy ra sai sót khiến các đột biến thực sự khó xác định. Kỹ thuật mới làm giảm biên độ sai sót và phát hiện tốt hơn các đột biến ngẫu nhiên và hiếm.

Nghiên cứu dựa trên quan sát cảnh quan đột biến của các tế bào đáy phế quản trên 33 người, trong đó 14 người chưa bao giờ hút thuốc và ở độ tuổi từ 11 đến 86, trong khi 19 người còn lại, từ 44 đến 81 tuổi, có "tiền sử hút thuốc" tối đa là 116 gói/năm.

Quan sát cho thấy, các tế bào đáy của phế quản gần có thể tồn tại trong nhiều năm hoặc thậm chí nhiều thập kỷ và tích lũy các đột biến theo độ tuổi có thể liên quan đến hút thuốc. 

Hơn nữa, trong số tất cả các loại tế bào phổi, chúng là một trong những loại tế bào có khả năng trở thành ung thư cao nhất.

Kết quả

Kết quả cho thấy sự tích tụ các đột biến trong tế bào phổi của những người không hút thuốc sẽ tích lũy theo tuổi và xảy ra nhiều hơn ở những người hút thuốc. 

Spivack cho biết: "Thực nghiệm xác nhận rằng hút thuốc làm tăng nguy cơ ung thư phổi bằng cách tăng tần số đột biến như đã được giả thuyết trước đây". Hơn nữa, số lượng các đột biến tế bào được phát hiện tăng tuyến tính với những người hút nhiều thuốc hơn trong một năm.

Tuy nhiên, sự gia tăng đột biến dường như chững và dừng lại sau 23 năm. Những người hút thuốc nặng nhất trong nhóm thí nghiệm dường như không có tỷ lệ đột biến gen cao nhất. 

Các nhà nghiên cứu cho rằng, những người này đã thành công trong việc ngăn chặn sự tích tụ của các đột biến, bởi vì cơ thể họ sẽ có hệ thống rất mạnh để sửa chữa tổn thương ADN và giải độc khói thuốc lá. Nhờ những khám phá này, nhóm dự định sẽ phát triển các xét nghiệm mới để đo khả năng sửa chữa và giải độc ADN trên người.