Các nhà khoa học từ Trung tâm Điều chỉnh Gene Tây Ban Nha gần đây đã đạt được những bước đột phá lớn trong lĩnh vực sinh học tế bào. Họ đã sử dụng một công nghệ vi mô tiên tiến để quan sát những hành vi kỳ lạ của tế bào dưới áp lực cực độ.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng một loại kính hiển vi đặc biệt, có khả năng nén các tế bào sống xuống chỉ còn 3 micromet chiều rộng, tương đương với một phần ba đường kính của sợi tóc người. Trong những điều kiện cực đoan này, họ phát hiện ra rằng các ti thể của tế bào HeLa (một loại tế bào ung thư người thường được sử dụng trong nghiên cứu) đã biểu hiện những hành vi chưa từng thấy.

Khi tế bào bị nén, các ti thể nhanh chóng tập trung xung quanh nhân tế bào và bắt đầu sản xuất ATP (nguồn năng lượng chính của tế bào) với số lượng lớn. Các nhà nghiên cứu đã đặt tên cho hiện tượng này là "ti thể liên quan đến nhân" (NAMs). Thú vị thay, 84% tế bào ung thư bị nén đều xuất hiện phản ứng này, cho thấy đây có thể là một cơ chế căng thẳng tế bào phổ biến.

Nghiên cứu sâu cho thấy, áp lực cơ học gây ra đứt gãy DNA trong nhân tế bào và làm chúng bị rối lại với nhau. Để sửa chữa tổn thương này, tế bào cần tiêu tốn một lượng lớn năng lượng, điều này giải thích tại sao ty thể lại tập trung xung quanh nhân và tăng cường sản xuất ATP.

Các nhà nghiên cứu cũng đã phân tích các mẫu khối u vú ở người. Họ phát hiện ra rằng, trong các khu vực xung quanh khối u có mức độ xâm lấn cao, tần suất xuất hiện của NAMs gấp ba lần so với trung tâm khối u. Phát hiện này gợi ý rằng NAMs có thể liên quan đến tính xâm lấn của ung thư.

Các nhà khoa học cũng đã tiết lộ cơ chế tế bào duy trì cấu trúc NAMs. Cấu trúc khung được hình thành từ sợi actin và mạng lưới nội chất là rất quan trọng cho sự ổn định của NAMs. Khi thuốc phá hủy khung này, cấu trúc NAMs sụp đổ và mức ATP của tế bào cũng giảm theo.

Nghiên cứu này không chỉ cung cấp một góc nhìn mới cho chúng ta hiểu cách tế bào sống sót dưới áp lực vật lý cực đoan, mà còn mở ra những con đường tiềm năng mới cho điều trị ung thư. Các nhà nghiên cứu đề xuất rằng, bằng cách can thiệp vào cấu trúc khung của NAMs, có thể giảm độ xâm lấn của khối u mà không làm tổn hại đến mô khỏe mạnh.

Phát hiện này mang lại hy vọng mới cho nghiên cứu ung thư, đồng thời cũng thể hiện tiềm năng vô hạn của nghiên cứu sinh học tế bào. Khi công nghệ tiến bộ, hiểu biết của chúng ta về thế giới vi mô của sự sống đang ngày càng sâu sắc, và những kiến thức này cuối cùng sẽ được chuyển hóa thành các ứng dụng thực tiễn để cải thiện sức khỏe con người.