Nghiên cứu mới hé mở hướng điều trị ung thư thời AI: kết hợp nhịp sinh học – chuyển hóa – miễn dịch

Tại Hội thảo “Vật liệu tiên tiến, công nghệ năng lượng và chăm sóc sức khỏe trong kỷ nguyên trí tuệ nhân tạo” thuộc Tuần lễ Khoa học Công nghệ VinFuture 2025, Giáo sư Đặng Văn Chí trình bày chuỗi nghiên cứu cho thấy nhịp sinh học và chuyển hóa tế bào không chỉ duy trì hoạt động sống mà còn quyết định hiệu quả của miễn dịch trị liệu và thuốc nhắm đích ung thư. Những dữ liệu mới này mở ra cách nhìn toàn diện hơn về bệnh ung thư, đặc biệt trong bối cảnh y học bước vào thời đại AI.

Nhịp sinh học: “trung tâm chỉ huy” của tế bào ung thư

Theo GS Chí, đồng hồ sinh học – hệ thống gene hoạt động theo chu kỳ 24 giờ với hai yếu tố trung tâm BMAL1 và CLOCK – giữ vai trò thiết yếu trong kiểm soát sửa chữa DNA, hormon và chuyển hóa. Khi nhịp này lệch pha, khả năng phục hồi DNA suy giảm, cơ chế tự kiểm soát tế bào bị phá vỡ.

GS Đặng Văn Chí chia sẻ về “Nhịp sinh học, chuyển hóa ung thư và liệu pháp miễn dịch” (Ảnh: Hải Yến).

Các nghiên cứu đăng trên Cell Metabolism và Nature Reviews Cancer cho thấy rối loạn đồng hồ sinh học làm suy yếu tế bào T, đại thực bào, khiến cơ thể khó phát hiện tế bào bất thường. Trên mô hình chuột, khi gene BMAL1 bị loại bỏ, động vật xuất hiện lão hóa sớm, mất cân bằng chuyển hóa và hình thành khối u nhanh chóng. Điều này cho thấy khi “đồng hồ trung tâm” tê liệt, quá trình phân bào trở nên hỗn loạn, tạo điều kiện cho ung thư phát sinh.

Chuyển hóa tế bào: nền móng của sự tăng sinh và kháng trị

Trong phần trình bày về cơ chế phân tử, GS Chí nhấn mạnh vai trò của gene MYC – một trong những gene ung thư quan trọng nhất. MYC thúc đẩy phân bào mạnh mẽ, đồng thời phá vỡ nhịp sinh học của tế bào. Từ các nghiên cứu tại UCSF và Viện Wistar, ông cho thấy MYC kích hoạt enzyme LDH A, khiến tế bào lệch sang chuyển hóa đường phân mạnh bất thường – hiện tượng Warburg.

Trong hiệu ứng này, tế bào ung thư tiêu thụ đường với tốc độ cao và tạo ra lượng lớn axit lactic, khiến môi trường khối u trở nên axit hóa. Môi trường này ức chế nghiêm trọng tế bào miễn dịch, khiến hệ miễn dịch không thể tấn công hiệu quả.

Dựa trên cơ chế đó, GS Chí và cộng sự phát triển nhóm phân tử ức chế LDH. Trên mô hình chuột, thuốc LDH inhibitor làm chậm tăng trưởng khối u và cải thiện khả năng xâm nhập của tế bào miễn dịch. Khi kết hợp với thuốc kháng PD1, nhiều mô hình ghi nhận khối u biến mất hoàn toàn.
Tuy nhiên, vì hồng cầu cũng phụ thuộc vào đường phân để sống, thuốc LDH cần được tinh chỉnh để không gây tan máu. Nhóm nghiên cứu đang phát triển phân tử chọn lọc cao hơn để tấn công vào ung thư mà không làm tổn thương tế bào khỏe mạnh.

Dinh dưỡng – hệ vi sinh – miễn dịch: mắt xích mới trong điều trị

Những năm gần đây, vai trò của hệ vi sinh ruột được xem là một bước đột phá. Các nghiên cứu trên Nature Medicine và Cell cho thấy vi khuẩn ruột ảnh hưởng trực tiếp tới khả năng đáp ứng miễn dịch. Một số hệ vi sinh thúc đẩy hoạt động của tế bào T, số khác lại “làm mờ dấu vết” ung thư.

Trong các nghiên cứu về choline – chất dinh dưỡng có nhiều trong thịt và hải sản – khoa học phát hiện một số vi khuẩn ruột biến đổi choline thành TMA, sau đó gan chuyển thành TMAO. Bệnh nhân có nồng độ TMAO cao thường đáp ứng kém với thuốc PD1. Thí nghiệm trên chuột cho thấy khẩu phần nhiều choline làm giảm hiệu quả miễn dịch trị liệu; ngược lại, ức chế enzyme tạo TMA giúp phục hồi khả năng đáp ứng thuốc.

Tương lai: điều trị ung thư tích hợp AI – thời gian sinh học – chuyển hóa – vi sinh

Theo GS Chí, ung thư không chỉ là bệnh của đột biến gene mà là bệnh của rối loạn nhiều tầng: nhịp sinh học, chuyển hóa năng lượng và hệ miễn dịch. Tương lai điều trị sẽ kết hợp thuốc nhắm đích chuyển hóa, miễn dịch trị liệu, dinh dưỡng cá thể hóa theo nhịp sinh học và giám sát bằng AI để tối ưu phác đồ theo thời gian thực.

Nguồn: Báo Dân trí