Tế bào ung thư: Những tế bào quên mất cách chết

Tác giả: Michio Kaku

Uy thế Lượng tử

Cuốn sách không chỉ giải mã cột mốc "uy thế lượng tử" mà còn mở ra bức tranh toàn cảnh về cách công nghệ này sắp sửa tái định hình y tế, kinh tế, năng lượng và toàn bộ đời sống loài người.

Tế bào ung thư: Những tế bào quên mất cách chết

Ung thư không chỉ là một căn bệnh mà là hàng nghìn dạng đột biến gene khác nhau. Hiểu được điều này có thể mở đường cho những phương pháp điều trị chính xác hơn.

Công nghệ gene và máy tính thế hệ mới đang mở ra một hướng tiếp cận đầy hứa hẹn trong điều trị ung thư. Ảnh: Nature.

Năm 1971, với sự phô trương rầm rộ, Tổng thống Richard Nixon đã Tuyên chiến chống Ung thư. Ông tuyên bố y học hiện đại cuối cùng sẽ cáo chung tai họa lớn này.

Nhưng nhiều năm sau, khi các nhà sử học đánh giá nỗ lực này, đáp án rõ ràng là: ung thư đã chiến thắng. Đúng vậy, ngày càng có nhiều nỗ lực chống lại căn bệnh này bằng phẫu thuật, hóa trị và xạ trị, nhưng số ca tử vong do ung thư vẫn ương ngạnh ở mức cao.

Ung thư vẫn là kẻ giết người đứng thứ hai ở Mỹ, sau bệnh tim mạch. Trên toàn thế giới, nó đã giết chết 9,5 triệu người vào năm 2018.

Vấn đề cơ bản của Cuộc chiến chống Ung thư là các nhà khoa học không biết ung thư thực sự là gì.

Đã có một cuộc tranh luận gay gắt về việc liệu căn bệnh đáng sợ này là do một yếu tố duy nhất gây ra hay là do tập hợp các yếu tố còn mơ hồ gây ra, chẳng hạn như chế độ ăn uống, ô nhiễm, di truyền, virus, phóng xạ, hút thuốc, hay chỉ đơn giản là do xui xẻo.

Vài thập kỷ sau, những tiến bộ về di truyền và công nghệ sinh học cuối cùng đã tiết lộ câu trả lời. Ở mức độ cơ bản nhất, ung thư là căn bệnh về gene của chúng ta, nhưng nó có thể được khởi phát bởi chất độc, bức xạ và các yếu tố khác của môi trường – hoặc đơn giản chỉ là sự xui xẻo.

Trên thực tế, ung thư hoàn toàn không phải là một căn bệnh mà là hàng nghìn loại đột biến khác nhau trong gene của chúng ta. Hiện nay có những bộ bách khoa toàn thư về nhiều loại ung thư làm cho các tế bào khỏe mạnh đột ngột sinh sôi nảy nở và giết chết vật chủ.

Ung thư là một căn bệnh đa dạng và phổ biến. Nó được tìm thấy trong những xác ướp hàng nghìn năm tuổi. Tài liệu tham khảo y học lâu đời nhất về nó có từ năm 3000 trước Công nguyên ở Ai Cập. Nhưng ung thư không chỉ được tìm thấy ở con người. Nó còn được tìm thấy trên khắp vương quốc động vật. Theo một nghĩa nào đó, ung thư là cái giá chúng ta phải trả cho việc có những dạng sống phức tạp trên Trái đất.

Để tạo ra một dạng sống phức tạp, bao gồm hàng nghìn tỷ tế bào thực hiện các phản ứng hóa học phức tạp theo trình tự, một số tế bào phải chết khi các tế bào mới đến thay thế, điều này cho phép cơ thể tăng trưởng và phát triển. Nhiều tế bào của em bé cuối cùng phải chết đi để nhường chỗ cho tế bào của người trưởng thành.

Điều này có nghĩa là các tế bào được lập trình về mặt di truyền để chết khi cần thiết, hy sinh bản thân để tạo ra các mô và cơ quan phức tạp mới. Điều này được gọi là apoptosis (sự chết được lập trình của tế bào).

Mặc dù cái chết được lập trình của tế bào là một phần của sự phát triển lành mạnh của cơ thể, nhưng đôi khi các lỗi có thể vô tình tắt những gene này, khiến tế bào tiếp tục sinh sản và phát triển một cách mất kiểm soát. Những tế bào này không thể ngừng sinh sản, và theo nghĩa đó, thì tế bào ung thư là bất tử. Thực tế, đó là lý do tại sao nó có thể giết chết chúng ta, bằng cách phát triển không thể kiểm soát và tạo ra khối u, cuối cùng làm tê liệt các chức năng quan trọng của cơ thể.

Nói cách khác, tế bào ung thư là những tế bào bình thường đã quên mất cách chết.

Thường phải mất nhiều năm hoặc nhiều thập kỷ để ung thư hình thành. Ví dụ, nếu bạn bị cháy nắng nghiêm trọng khi còn nhỏ, bạn có thể bị ung thư da ở chính chỗ đó nhiều thập kỷ sau. Điều này là do phải có nhiều hơn một đột biến mới gây ra ung thư. Thường phải mất nhiều năm hoặc nhiều thập kỷ để tích lũy một số đột biến đủ để cuối cùng vô hiệu hóa khả năng sao chép có kiểm soát của tế bào.

Nhưng nếu ung thư gây chết người thì tại sao quá trình tiến hóa không loại bỏ những gene khuyết tật này hàng triệu năm trước bằng chọn lọc tự nhiên?

Câu trả lời là ung thư chủ yếu lây lan sau khi tuổi sinh sản của chúng ta kết thúc, do đó rất ít áp lực tiến hóa trong việc loại bỏ các gene ung thư.

Đôi khi chúng ta quên rằng quá trình tiến hóa diễn ra thông qua chọn lọc tự nhiên và sự may rủi. Do đó, mặc dù các cơ chế phân tử tạo nên sự sống thực sự kỳ diệu, nhưng chúng là sản phẩm phụ của những đột biến ngẫu nhiên qua hàng tỷ năm thử và sai. Do đó, chúng ta không thể mong đợi cơ thể mình có khả năng phòng vệ hoàn hảo trước những căn bệnh chết người.

Với số lượng đột biến đáng kinh ngạc liên quan đến ung thư, cần phải sử dụng máy tính lượng tử để sàng lọc hàng núi thông tin này và xác định cội nguồn của căn bệnh. Máy tính lượng tử là lựa chọn lý tưởng để tấn công một căn bệnh vốn biểu hiện theo nhiều cách khá mơ hồ. Chúng cuối cùng có thể cung cấp cho chúng ta một chiến trường hoàn toàn mới để đối đầu với những căn bệnh nan y như ung thư, Alzheimer, Parkinson, ALS và những căn bệnh khác.