Cơ chế sinh bệnh ung thư

Ung thư là bệnh lý tế bào do mất sự kiểm soát của sự phân bào va người ta đã xác định là do đột biến của gen. Hiện nay ung thư là từ chung mô tả trên 200 loại bệnh khác nhau. Cơ chế sinh bệnh ung thư cho đến nay vẫn còn nhiều điều chưa được biết rõ. Có nhiều cơ chế cùng tham gia sinh bệnh ung thư. Để biết được cơ chế sinh bệnh ung thư cần phải đi sâu tìm hiểu về quá trình sinh học của tế bào ung thư và sinh học phân tử của ung thư.

 
Sơ đồ tóm tắt tiến triển tự nhiên và sinh bệnh học của ung thư
1. Cơ chế gen   
Cho đến nay có thể khẳng định ung thư là bệnh của gen, xảy ra là do đột biến . Các gen đóng vai trò quan trọng trong qua trình phát triển ung thư bao gồm sự phân chia tế bào, biệt hoá, tạo mạch máu, xâm lấn và chết tế bào. Qua trình này liên quan chặt chẽ đến tổn thương 2 nhóm gen: gen sinh ung thư (Oncogenes) và gen kháng ung thư (tumor suppressor genes ), cả  Hai loại gen này luôn tồn tại  trong mọi  tế bào bình thường  và  đóng vai trò quan trọng trong kiểm soát quá trình sinh sản tế bào, sự biệt hoá tế bào và quá trình chết theo  chương trình của tế bào (Apoptose), đồng thời cả 2 gen này liên kết chặt chẽ trong quá trình sinh ung thư giúp cho sự ổn định sinh học của cơ thể.
Gen sinh ung thư >tổng hợp ra protein đóng góp vào  sinh ung thư. Gen nay đã được phát hiện cách đây hơn 20 năm. các gen sinh ung thư có thể thuộc nhóm các  yếu tố tăng trưởng bị hoạt hoá bất thường , các thụ thể yếu tố tăng trưởng  như HEU/2 neu và FMS. Các phân tử dẫn truyền tín hiệu  tế bào * c/SRC và cFMS ( hoặc  là các yếu tố sao chép của nhântế bào *c myc. Bất cư đột bién hoạt hoá nào trong các gen vừa kể trên có thể làm tăng dẫn truyền tín hiệu làm sai lệch thông tin dẫn dến tế bào đi vào chu ky tế bào bất hợp lý sinh ung thư. Ngoài ra sự hoạt hoá CdK,CdC25, phóphấteđã cho thấy có sự phối hợp vào hoạt đọng của gen sinh ung thư và sự biểu hiện qua mức CdK trong các ung thư * diều này đã tìm thấy trong thư vú .
Trái với các gen sinh ung thư, các gen kháng ung thư mã hoá cho những protein kiểm soát phân bào theo hướng ức chế, làm chu kỳ phân bào bị dừng ở một pha, thường ở pha G₁, các gen kháng ung thư còn có chức năng làm biệt hoá tế bào, hoặc mã hoá tế bào chết theo chương trình, khi các gen kháng ung thư bị bất hoạt do đột biến sẽ làm biến đổi tế bào lành thành tế bào ác tính.
Cho tới nay đã tìm ra trên 50 loại. Có 3 giả thuyết giải thích cho việc hình thành Oncogen.
– Oncogen là những gen để phát triển tế bào, hoạt hóa nhờ yếu tố tăng trưởng (growth factor). Do rối loạn cơ chế điều hành, yếu tố tăng trưởng hoạt hóa mạnh kích thích Oncogen sinh ung thư.
– Oncogen là những đoạn DNA bị thương tổn bởi tác nhân gây bệnh như: hóa học, sinh học, vật lý. Cơ thể đã sửa chữa những DNA này nhưng không hoàn hảo, nên cùng tác nhân ung thư, có người bị ung thư có người không bị ung thư.
– Oncogen là cũng có thể là do các genome của virus bơm vào cơ thể người vì người ta đã xác định thấy các Oncogen này giống với DNA của virus. Ví dụ: Human Papilloma Virus/HPV (ung thư cổ tử cung, ung thư dương vật), Epstein Barr Virus/EBV (u lympho Burkitt) và Hepatitis B Virus/ HBV (ung thư gan).
Gen ức chế tạo khối u *>  khi đột biến chức năng gen này gây nên hội chứng ung thư gia đình . khi gen nay binh thường có khả năng ức chế sự phát triển khối u
ví dụ .gen p 53 là gen điều hoà chu kỳ tế bào,và đóng vai trò  chết theo chương trình của tế bào, hơn 50% các trường hợp ung thư có đột biến gen này
 
Một số loại gen ung thư:

 
(p: Nhánh ngắn nhiễm sắc thể; q: Nhánh dài nhiễm sắc thể; +: Nối đoạn)
2. Cơ chế tế bào
Người trưởng thành bình thường trung bình có khoảng 1 triệu tỷ tế bào xuất phát từ một trứng được thụ tinh. Số lượng tế bào mới trong cơ thể được tạo ra bằng số lượng tế bào chết đi và luôn giữ ở mức hằng định (khoảng 10¹² tế bào chết mỗi ngày và cần được thay thế). Khi ung thư tế bào sinh sản vô hạn độ đã phá vỡ mức hằng định (tế bào sinh nhiều hơn tế bào chết). Mỗi quần thể tế bào gồm 3 quần thể nhỏ:
– Tế bào trong chu trình nhóm 1, sinh sản liên tục và đi từ lần gián phân này đến lần gián phân kế tiếp.
– Tế bào trong chu trình nhóm 2, tế bào cuối cùng được biệt hoá, dời khỏi chu trình tăng trưởng, chết đi không phân chia nữa (chết theo chương trình)
– Nhóm quần thể thứ 3 là gồm tế bào Go, không tăng sinh, không theo chu trình, không phân chia. Các tế bào Go có mặt trong hầu hết các mô như đa số tế bào trong gan, tuỷ, xương ở pha Go. những tế bào Go có thể trở lại chu trình nếu có tác nhân thúc đẩy thích ứng.

Hình minh họa chu trình tế bào: Tế bào không ngừng phân chia (Tc) từ lần gián phân này (M) đến lần gián phân kế tiếp, qua các pha G1, S (tổng hợp DNA), G2. Một số tế bào tạm thời rời khỏi chu trình tế bào để đi vào trạng thái G0 (thành phần không tăng sinh), và có thể thoát khỏi trạng thái G0 nhờ tác nhân thúc đẩy thích ứng gây phân bào.
Một số tế bào khác vĩnh viễn rời khỏi chu trình tế bào, và trở thành một phần của thành phần đã hoàn thành xong quá trình biệt hóa. Tế bào từ thành phần đã biệt hóa cũng như thành phần không tăng sinh sẽ đi đến hủy diệt tế bào theo chu trình sinh học (Theo Tannock, 1992).
Ung thư là bệnh lý ác tính của tế bào mà tế bào tăng sinh vô hạn độ ngoài sự kiểm soát của cơ thể. Cơ chế của tăng trưởng số lượng của các quần thể tế bào có thể do chu trình tế bào được rút ngắn dẫn đến tăng số lượng tế bào được tạo ra trong một đơn vị thời gian, hoặc do giảm vận tốc tế bào chết đi cũng đưa đến kết quả có nhiều tế bào được tạo ra hơn. Một cơ chế khác là tế bào Go trở lại chu trình làm tăng thêm số lượng tế bào trong một đơn vị thời gian. Sự tăng trưởng của tế bào ung thư có thể có chu trình tế bào đặc trưng bởi thời gian nhân đôi, trong ung thư thời gian nhân đôi tế bào và thể tích khối  u rất khác nhau. Có loại ung thư phát triển nhanh ví dụ như limphôm Burkitt có thời gian nhân đôi khoảng 3 ngày, trong khi ung thư đại trực tràng có thời gian nhân đôi trên 600 ngày
Sự tăng sinh vô hạn độ của tế bào ung thư còn liên quan đến cơ chế mất sự ức chế tiếp xúc: tế bào bình thường khi đang ở quá trình phân chia nếu tiếp xúc với tế bào bình thường khác cũng đang phân bào thì quá trình phân bào chấm dứt. Trong ung thư cơ chế này không còn. Các tế bào ung thư giảm hoặc mất tính kết dính. Tế bào ung thư có thể tiết ra một số enzyn có thể gây tiêu collagen ở cấu trúc nâng đỡ của các mô.
Có những giả thuyết khác nhau về nguồn gốc tế bào ung thư: Thuyết đơn dòng: ung thư sinh ra từ một tế bào; Thuyết đa dòng: tổ chức ung thư gồm nhiều loại tế bào
3. Cơ chế khác
Rối loạn quá trình nhân đôi AND như giảm metyl hoá AND; Gen hMSH₂, hMLH₁ là những gen có chức năng kiểm soát sửa chữa AND, khi bị tổn thương các gen này sẽ làm kém bền vững ADN, thúc đẩy đột biến gen ung thư và gen kháng ung thư.
Rối loạn kiểm soát quá trình tăng trưởng cũng có thể góp phần  sinh bệnh ung thư.
Sinh ung thư còn liên quan tới cơ chế suy giảm miễn dịch: ung thư hay gặp ở bệnh nhân nhiễm HIV hoặc những người dùng thuốc ức chế miễn dịch.