Một khám phá quan trọng: người ta đã phân lập được 1 gène đột biến tạo tiền căn (prédisposition) ung thư cho chủ nhân, nhất là chứng ung thư vú. Nếu có 2 gène như thế, người ta sẽ mắc một chứng bệnh chết người về thần kinh. Sự nhận dạng ra gène này sẽ đẩy nhanh việc phát hiện và phòng bệnh.
Đã hơn 1 thập niên qua, nhà di truyền học Israel là Yosef Shiloh cố chọc thủng màn bí ẩn của một gène gây ra chứng bệnh di truyền nguy hiểm: bệnh mất điều hòa-giãn mao mạch (ataxie-télangiectasie : AT), biểu hiện ngay từ lúc bé bởi những động tác vô trật tự và dẫn đến cái chết, thường là trước khi đến tuổi trưởng thành. Sự di truyền bệnh này là theo kiểu lặn, tức là đứa trẻ sẽ mắc bệnh nếu nhận được 2 gène đột biến đồng thời từ cha và mẹ, gọi là gène ATM. Nếu chỉ nhận được 1 gène, em không mắc bệnh nhưng có nhiều khả năng bị ung thư. Hơn nữa, các tế bào của em có đặc tính là rất mẫn cảm với bức xạ, ngay cả ở những liều lượng thấp dùng trong chẩn đoán.
Cuộc nghiên cứu của giáo sư Shiloh giúp giải thích sự yếu ớt này. Khi ADN của một tế bào bình thường bị tổn hại do bức xạ hay hóa chất, nó sẽ phát khởi một hệ thống sửa chữa với nhiều enzyme khác nhau, và chỉ tiếp tục sinh sôi khi đã xong công việc phục hồi. Trong những tế bào của người bệnh AT, cơ chế sửa chữa đó không hoạt động. Các tế bào hư hỏng vẫn tiếp tục tái tạo, truyền những bất bình thường của ADN cho các tế bào con. Ngay cả khi chỉ có 1 gène ATM đơn độc, nó không gây bệnh nhưng làm yếu ớt các tế bào và mở đường cho tiến trình tạo ung thư.
Gène ATM này phổ biến hơn là các gène vẫn được xem như đặc thù cho một số bệnh ung thư. Nó được tìm thấy ở người với tỉ lệ 1/100, trong khi những gène kia chỉ có tỉ lệ 1 trên vài trăm hay vài ngàn người. Nhiều cuộc điều tra dịch tễ học đã cho thấy rằng sự hiện diện của gène ATM sẽ tăng nguy cơ mắc ung thư từ 3 đến 8 lần.
Năm 1988, Shiloh đã định vị được gène ATM trên một đoạn nhiễm sắc thể 11. Một tháng sau, nhóm của ông nhận dạng được gène này. Nếu có 2 gène trong tế bào, chúng sẽ gây ra bệnh AT, đồng thời tạo tiền căn cho ung thư và làm tế bào nhạy cảm với bức xạ. Chỉ với 1 gène, nó cũng làm tế bào yếu ớt và tăng nguy cơ bị ung thư. Nhưng bằng cách nào ? Giáo sư Shiloh nhận thấy rằng một đoạn prôtêin của ATM rất giống với các prôtêin thuộc họ phosphatidylinositol 3-kinase (PL3K) tìm thấy nơi loài có vú và nấm men. Những prôtêin này tham gia vào cơ chế kiểm soát sự tăng trưởng và chết của tế bào. Các bất bình thường trong cấu trúc của chúng có thể giải thích cho việc chết hàng loạt tế bào thần kinh nơi các bệnh nhân AT. Ngoài ra, do tần số hiện diện cao nên bác sĩ Bert Vogelstein ở Đại học Johns Hopkins (bang Maryland) cho rằng gène này cũng có thể là nguyên nhân đầu tiên của bệnh ung thư.
Nguy cơ đặc biệt quan trọng đối với ung thư vú. Nhiều cuộc điều tra dịch tễ học tại Mỹ, Na Uy và Anh trong các gia đình có người mắc bệnh AT đã chứng tỏ rằng gène đó làm tăng gấp 5 lần nguy cơ bị ung thư vú. Nhận định này lại đưa ra một vấn đề mới : gène này khiến cho tế bào yếu ớt đối với bức xạ, như vậy chẳng lẽ người ta lại làm tăng thêm nguy cơ khi chụp hình vú để phát hiện sớm ung thư ? Theo bác sĩ Francis Collins, giám đốc Trung tâm Nghiên cứu hệ gène tại Bethesda, chẳng có lý do gì để dựa vào một nguy cơ còn trong giả thuyết để bỏ qua lợi ích của việc phát hiện bệnh sớm. Dù sao đó cũng là một yếu tố nguy hiểm cần theo dõi.
Dường như gène ATM là gène chung cho mọi chứng ung thư, ngược với các gène đặc thù cho từng loại. Việc nghiên cứu nó thật khó khăn vì phần mã hóa prôtêin của nó rất lớn - 12.000 cặp base so với vài trăm trong các gène trung bình. Vì nó có thể bị biến đổi bởi ít nhất 40 lần đột biến, người ta dễ nhận thấy rằng việc tìm ra một xét nghiệm để phát hiện nó không phải là điều đơn giản.
Tạm thời nhóm của giáo sư Shiloh đã nhân dòng được một đoạn gồm 5.900 cặp base của ATM mã hóa cho một prôtêin thuộc loại PL3K. Đoạn này có thể được dùng như “máy dò” để nhận dạng gène ATM trên người. Ứng dụng đầu tiên là chẩn đoán tiền sinh sản về bệnh AT để có thể phá thai kịp lúc. Nhiều hãng sinh kỹ thuật tại Mỹ đang chú ý đến việc chế tạo các phương tiện xét nghiệm thuộc loại này.
Một ứng dụng quan trọng khác : phát hiện sớm tiền căn ung thư. Các xét nghiệm đầu tiên có thể nhắm đến ung thư vú. Trong giai đoạn lâu dài hơn, người ta có thể nghĩ đến kỹ thuật trị liệu gène bằng cách đưa vào tế bào một gène bình thường để bù đắp cho sự hỏng hóc của gène đột biến.
Cuối cùng, giờ đây người ta biết rằng gène này đóng vai trò chủ yếu trong cơ chế sinh tồn của tế bào. Một sự hiểu biết thấu đáo hơn về hoạt động của nó sẽ giúp người ta đột phá trong ngành sinh học tế bào.
