Một khám phá quan trọng trong lĩnh vực sinh học và y tế vừa được công bố bởi các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu và Điều trị Ung thư Helen F. Graham của ChristianaCare và Đại học Delaware. Nghiên cứu này đã tìm ra năm quy tắc cơ bản giúp cơ thể duy trì cấu trúc phức tạp của các mô, như ruột kết, mặc dù các tế bào liên tục chết và được thay thế.

Đây là kết quả của hơn 15 năm hợp tác giữa các nhà toán học và các nhà sinh học ung thư. Nghiên cứu này có thể đóng vai trò như bước đầu tiên trong việc tìm ra ‘bản thiết kế’ của cơ thể, tương tự như mã di truyền giải thích cách gen hoạt động.

Các nhà nghiên cứu đã áp dụng mô hình toán học để mô phỏng hành vi của tế bào. Qua đó, họ đã xác định năm quy tắc cốt lõi chi phối cấu trúc và hành vi của tế bào: thời điểm phân chia tế bào, thứ tự phân chia tế bào, hướng phân chia và di chuyển của tế bào, số lần phân chia của tế bào và thời gian sống của tế bào trước khi chết.

Những quy tắc này hoạt động đồng bộ như một ‘kịch bản’ để kiểm soát vị trí của tế bào, thời điểm phân chia và thời gian tồn tại, giúp các mô hoạt động và duy trì cấu trúc chính xác. Các nhà nghiên cứu tin rằng những quy tắc này có thể áp dụng cho nhiều loại mô khác nhau trên cơ thể, bao gồm da, gan, não và nhiều hơn nữa.

Việc tìm ra ‘mã mô’ này có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cách mô chữa lành sau chấn thương, cách các dị tật bẩm sinh xảy ra và cách các bệnh như ung thư phát triển khi mã này bị gián đoạn.

Nghiên cứu này cũng đóng góp vào dự án Atlas Tế bào Con người, một hợp tác khoa học toàn cầu nhằm lập bản đồ mọi loại tế bào trong cơ thể con người.

Trong tương lai, nhóm nghiên cứu dự kiến sẽ kiểm tra các dự đoán của mô hình một cách thử nghiệm. Họ cũng sẽ hoàn thiện mô hình với dữ liệu bổ sung và khám phá các liên quan đến sinh học ung thư, đặc biệt là cách các gián đoạn của mã mô có thể dẫn đến sự phát triển của khối u hoặc di căn.

Một khám phá mới trong lĩnh vực sinh học tế bào đã dẫn đến việc phát hiện ra một cấu trúc mới trong tế bào người, được gọi là hemifusome. Đây là một bào quan hoàn toàn mới, đóng vai trò quan trọng như một trạm trung chuyển nội bào, giúp tế bào sắp xếp, loại bỏ và tái chế các vật liệu bên trong.

Công bố trên tạp chí Nature Communications mô tả hemifusome như một cấu trúc được bao bọc bởi màng và xuất hiện phổ biến ở nhiều loại mô, từ người đến chuột và khỉ. Cấu trúc này hỗ trợ tế bào sắp xếp, đóng gói, vận chuyển và xử lý các vật chất bên trong.

Để phát hiện ra hemifusome, các nhà nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật cryo-electron tomography (cryoET), một phương pháp hiện đại kết hợp đông lạnh siêu nhanh và kính hiển vi điện tử. Mẫu mô được làm lạnh đột ngột nhằm tránh biến dạng, sau đó chiếu electron để tạo hàng loạt ảnh 2D, rồi dựng thành mô hình 3D chi tiết ở cấp độ gần phân tử.

Các nhà nghiên cứu tin rằng hemifusome có thể giữ vai trò quan trọng trong việc vận chuyển protein hoặc xử lý chất thải, những cơ chế sống còn để duy trì cân bằng nội bào. Khi quá trình này bị rối loạn, tế bào có thể tích tụ độc tố hoặc truyền sai tín hiệu, nguyên nhân phổ biến trong nhiều bệnh lý di truyền, thoái hóa hoặc ung thư.

Tiến sĩ Seham Ebrahim, nhà sinh lý học tế bào tại Đại học Virginia (Mỹ), thành viên nhóm khoa học, cho biết việc phát hiện hemifusome giống như khám phá một trung tâm phân loại mới bên trong tế bào. Khi quá trình này rối loạn, nó có thể liên quan đến các bệnh lý ảnh hưởng trên diện rộng đến cơ thể.

Trong thời gian tới, các nhà khoa học sẽ tiếp tục nghiên cứu xem cấu trúc này hoạt động thế nào trong tế bào khỏe mạnh và thay đổi ra sao trong bệnh lý. Những hiểu biết mới có thể là chìa khóa để phát triển phương pháp điều trị cho các bệnh phức tạp liên quan đến di truyền, chuyển hóa hoặc ung thư.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện một phương pháp mới để tiêu diệt tế bào ung thư bằng cách khiến chúng tự vỡ từ trong ra ngoài. Một hợp chất đường, được tìm thấy trong vi khuẩn ở đáy biển sâu, kích hoạt một loại chết tế bào gọi là pyroptosis. Không chỉ phá hủy tế bào ung thư, hợp chất này còn báo hiệu cho hệ miễn dịch tham gia vào cuộc chiến chống lại bệnh tật.

Trong các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và trên chuột, hợp chất này đã thể hiện tác dụng chống khối u mạnh mẽ. Phát hiện này mở ra cánh cửa cho một phương pháp điều trị ung thư mới, sử dụng các phân tử tự nhiên để giải phóng sự phá hủy có mục tiêu. Việc khám phá ra hợp chất này không chỉ mang lại hy vọng mới cho bệnh nhân ung thư mà còn góp phần vào sự hiểu biết sâu sắc hơn về cơ chế hoạt động của các phân tử tự nhiên trong việc chống lại bệnh tật.

Khai thác Pyroptosis để chống ung thư là một chiến lược điều trị hứa hẹn. Pyroptosis là một hình thức chết tế bào được lập trình gây viêm. Các nhà nghiên cứu đã tìm cách kích hoạt pyroptosis như một cách để phá hủy tế bào ung thư. Trong nghiên cứu được công bố trên Tạp chí FASEB, các nhà điều tra đã tinh chế một phân tử đường chuỗi dài, hoặc exopolysaccharide, từ vi khuẩn ở đáy biển sâu và chứng minh rằng nó kích hoạt pyroptosis để ức chế sự phát triển của khối u.

Hợp chất, được gọi là EPS3.9, bao gồm mannose và glucose, được sản xuất bởi chủng vi khuẩn Spongiibacter nanhainus CSC3.9 và các thành viên khác của chi Spongiibacter. Phân tích cơ chế cho thấy EPS3.9 có thể trực tiếp nhắm vào 5 phân tử phospholipid màng và gây độc cho khối u bằng cách kích thích pyroptosis trong tế bào ung thư bạch cầu ở người.

EPS3.9 cũng có tác dụng chống khối u đáng kể trên chuột mắc ung thư gan và kích hoạt phản ứng miễn dịch chống khối u. Công trình của chúng tôi không chỉ cung cấp cơ sở lý thuyết cho việc phát triển các loại thuốc dựa trên carbohydrate mà còn nhấn mạnh tầm quan trọng của việc khám khám phá tài nguyên vi mô biển.

Như Tiến sĩ Chaomin Sun của Viện Khoa học Trung Quốc cho biết: “Công trình của chúng tôi không chỉ cung cấp cơ sở lý thuyết cho việc phát triển các loại thuốc dựa trên carbohydrate mà còn nhấn mạnh tầm quan trọng của việc khám phá tài nguyên vi mô biển”.

Tài liệu tham khảo: A Novel Exopolysaccharide, Highly Prevalent in Marine Spongiibacter, Triggers Pyroptosis to Exhibit Potent Anticancer Effects, bởi Ge Liu, Yeqi Shan và Chaomin Sun, ngày 23 tháng 7 năm 2025, Tạp chí FASEB. DOI: 10.1096 / fj.202500412R

Sự tương tác phức tạp giữa não và cơ thể trong quá trình tiến triển ung thư đang trở thành một lĩnh vực nghiên cứu được quan tâm đặc biệt trong những năm gần đây. Các nhà khoa học đã và đang khám phá sâu hơn về mối quan hệ chặt chẽ giữa não và cơ thể trong việc kiểm soát sự phát triển và tiến triển của bệnh ung thư. Não không chỉ hoạt động như một cơ quan kiểm soát từ xa mà còn tham gia trực tiếp vào quá trình tiến triển của ung thư thông qua các cơ chế giao tiếp phức tạp với cơ thể.

Hệ thần kinh, thông qua mạng lưới các con đường thần kinh và nội tiết, đóng vai trò then chốt trong việc điều chỉnh môi trường vi mô của khối u ung thư và tác động lên hành vi của tế bào ung thư. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự giao tiếp đa chiều giữa não và cơ thể có thể ảnh hưởng đáng kể đến sự phát triển của ung thư. Các cơ chế giao tiếp này không chỉ giới hạn trong phạm vi thần kinh mà còn bao gồm cả giao tiếp nội tiết và miễn dịch. Qua đó, não có khả năng điều chỉnh sự tiến triển của ung thư bằng cách kiểm soát các hormone, cytokine và các yếu tố tăng trưởng khác.

Trước những phát hiện này, việc tìm hiểu sâu hơn về mối quan hệ giữa não và cơ thể trong quá trình tiến triển ung thư mở ra tiềm năng phát triển các chiến lược điều trị mới và cải thiện hiệu quả điều trị. Một số nghiên cứu đã bước đầu chỉ ra rằng việc điều chỉnh sự giao tiếp giữa não và cơ thể có thể là một hướng tiếp cận hiệu quả để kiểm soát sự tiến triển của ung thư. Các phương pháp điều trị như kích thích thần kinh, chặn thần kinh và điều trị hormone đã được đưa vào nghiên cứu để kiểm soát sự tiến triển của ung thư.

Tuy nhiên, để có thể hiểu rõ và toàn diện về mối quan hệ phức tạp giữa não và cơ thể trong quá trình tiến triển ung thư, vẫn cần nhiều nghiên cứu sâu rộng hơn. Sự phức tạp của các cơ chế giao tiếp và điều chỉnh giữa não và cơ thể đòi hỏi một quá trình nghiên cứu kéo dài và đa ngành. Thông qua việc kết hợp kiến thức từ nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau, hy vọng rằng các nhà nghiên cứu sẽ có thể phát triển các chiến lược điều trị hiệu quả, giúp kiểm soát và điều trị ung thư một cách hiệu quả hơn trong tương lai.

Một số nhà nghiên cứu đã và đang nghiên cứu mối quan hệ giữa não và ung thư, chỉ ra rằng sự tương tác này có thể đóng vai trò quan trọng trong việc điều trị bệnh. Đồng thời, các nghiên cứu về thần kinh và ung thư cũng giúp làm sáng tỏ hơn về các cơ chế và tiềm năng can thiệp.