Tế bào ung thư so với tế bào bình thường: Chúng khác nhau như thế nào?

Có nhiều điểm khác biệt giữa tế bào ung thư và tế bào bình thường. Một số điểm khác biệt đã được biết đến nhiều, trong khi những điểm khác biệt chỉ mới được phát hiện gần đây và ít được hiểu rõ hơn. Bạn có thể quan tâm đến việc các tế bào ung thư khác nhau như thế nào khi bạn đang đương đầu với căn bệnh ung thư của chính mình hoặc của người thân.

Đối với các nhà nghiên cứu, việc hiểu được cách các tế bào ung thư hoạt động khác với các tế bào bình thường đặt nền tảng cho việc phát triển các phương pháp điều trị được thiết kế để loại bỏ cơ thể của các tế bào ung thư mà không làm tổn hại đến các tế bào bình thường.

Phần đầu tiên của danh sách này thảo luận về sự khác biệt cơ bản giữa tế bào ung thư và tế bào khỏe mạnh. Đối với những người quan tâm đến một số khác biệt khó hiểu hơn, phần thứ hai của danh sách này mang tính kỹ thuật nhiều hơn.

Quy chế tăng trưởng tế bào

Một lời giải thích ngắn gọn về các protein trong cơ thể điều chỉnh sự phát triển của tế bào cũng rất hữu ích trong việc tìm hiểu các tế bào ung thư. DNA của chúng ta mang các gen lần lượt là bản thiết kế cho các protein được tạo ra trong cơ thể.

Một số loại protein này là yếu tố tăng trưởng, hóa chất bảo các tế bào phân chia và phát triển. Các protein khác có tác dụng kìm hãm sự phát triển.

Các đột biến trong các gen cụ thể (ví dụ: đột biến do khói thuốc lá, bức xạ, bức xạ tia cực tím và các chất gây ung thư khác) có thể dẫn đến việc sản xuất bất thường các protein. Có thể tạo ra quá nhiều hoặc không đủ hoặc có thể là protein là bất thường và hoạt động khác nhau.

Ung thư là một căn bệnh phức tạp và nó thường là sự kết hợp của những bất thường này dẫn đến một tế bào ung thư, chứ không phải là một đột biến đơn lẻ hoặc bất thường về protein.

Tế bào ung thư so với tế bào bình thường

Dưới đây là một số khác biệt chính giữa tế bào bình thường và tế bào ung thư, do đó giải thích cho cách các khối u ác tính phát triển và phản ứng với môi trường xung quanh khác với các khối u lành tính.

sự phát triển

Tế bào bình thường ngừng phát triển (sinh sản) khi có đủ tế bào. Ví dụ, nếu các tế bào đang được sản xuất để sửa chữa một vết cắt trên da, các tế bào mới sẽ không còn được sản xuất khi có đủ tế bào lấp đầy lỗ trống (khi công việc sửa chữa được hoàn thành).

Ngược lại, tế bào ung thư không ngừng phát triển khi có đủ tế bào hiện diện. Sự phát triển liên tục này thường dẫn đến hình thành một khối u (một cụm tế bào ung thư).

Mỗi gen trong cơ thể mang một bản thiết kế mã hóa cho một loại protein khác nhau. Một số loại protein này là yếu tố tăng trưởng — hóa chất bảo các tế bào phát triển và phân chia. Nếu gen mã hóa một trong những protein này bị mắc kẹt ở vị trí “bật” bởi một đột biến (gen sinh ung) thì các protein yếu tố tăng trưởng sẽ tiếp tục được tạo ra. Đáp lại, các tế bào tiếp tục phát triển.

Giao tiếp

Tế bào ung thư không tương tác với các tế bào khác như các tế bào bình thường. Các ô bình thường phản hồi lại các tín hiệu được gửi từ các ô lân cận khác nói về cơ bản là “bạn đã đạt đến ranh giới của mình”. Khi các tế bào bình thường “nghe thấy” những tín hiệu này, chúng sẽ ngừng phát triển. Các tế bào ung thư không phản ứng với những tín hiệu này.

Sửa chữa tế bào và chết tế bào

Các tế bào bình thường hoặc được sửa chữa hoặc chết (trải qua quá trình apoptosis) khi chúng bị hư hỏng hoặc già đi. Các tế bào ung thư hoặc không được sửa chữa hoặc không trải qua quá trình apoptosis.

Ví dụ, một protein có tên là p53 có nhiệm vụ kiểm tra xem liệu tế bào có quá hư hỏng để sửa chữa hay không, và nếu có, hãy khuyên tế bào tự diệt. Nếu protein p53 này bất thường hoặc không hoạt động (ví dụ, do đột biến trong gen p53), thì các tế bào cũ hoặc bị hư hỏng được phép tái sản xuất.

Gen p53 là một loại gen ức chế khối u mã hóa các protein ngăn chặn sự phát triển của tế bào.

Dính

Các tế bào bình thường tiết ra các chất làm cho chúng kết dính với nhau thành một nhóm. Tế bào ung thư không thể tạo ra những chất này và có thể “trôi đi” đến các vị trí gần đó, hoặc qua dòng máu hoặc hệ thống các kênh bạch huyết đến các vùng xa trong cơ thể.

Khả năng Metastasize (Spread)

Các tế bào bình thường ở trong khu vực của cơ thể nơi chúng thuộc về. Ví dụ, các tế bào phổi vẫn còn trong phổi. Một số tế bào ung thư có thể thiếu các phân tử kết dính gây ra sự dính và có thể tách ra và di chuyển qua dòng máu và hệ thống bạch huyết đến các vùng khác của cơ thể - chúng có khả năng di căn.

Khi chúng đến một khu vực mới (chẳng hạn như các hạch bạch huyết, phổi, gan hoặc xương), chúng bắt đầu phát triển, thường hình thành các khối u khác xa với khối u ban đầu.

Xuất hiện

Dưới kính hiển vi, tế bào bình thường và tế bào ung thư có thể trông khá khác nhau. Trái ngược với các tế bào bình thường, các tế bào ung thư thường biểu hiện sự thay đổi nhiều hơn về kích thước tế bào — một số lớn hơn bình thường và một số nhỏ hơn bình thường.

Ngoài ra, các tế bào ung thư thường có hình dạng bất thường, cả tế bào và nhân (“não” của tế bào.) Nhân có vẻ lớn hơn và sẫm màu hơn các tế bào bình thường.

Sở dĩ có bóng tối là do nhân tế bào ung thư có chứa DNA dư thừa. Nhìn gần, các tế bào ung thư thường có số lượng nhiễm sắc thể bất thường được sắp xếp một cách vô tổ chức.

Tốc độ tăng trưởng

Tế bào bình thường tự sinh sản và sau đó dừng lại khi có đủ tế bào. Tế bào ung thư sinh sản nhanh chóng trước khi tế bào có cơ hội trưởng thành.

Trưởng thành

Tế bào bình thường trưởng thành. Các tế bào ung thư, bởi vì chúng phát triển nhanh chóng và phân chia trước khi các tế bào trưởng thành hoàn toàn, nên vẫn chưa trưởng thành. Các bác sĩ sử dụng thuật ngữ không biệt hóa để mô tả các tế bào chưa trưởng thành (ngược lại với từ biệt hóa để mô tả các tế bào trưởng thành hơn.)

Một cách khác để giải thích điều này là xem các tế bào ung thư là các tế bào không “lớn lên” và chuyên biệt hóa thành các tế bào trưởng thành. Mức độ trưởng thành của tế bào tương ứng với mức độ ung thư. Ung thư được đánh giá theo thang điểm từ 1 đến 3 với 3 là hung hãn nhất.

Trốn tránh hệ thống miễn dịch

Khi các tế bào bình thường bị hư hỏng, hệ thống miễn dịch (thông qua các tế bào được gọi là tế bào lympho) sẽ xác định và loại bỏ chúng.

Tế bào ung thư có thể trốn tránh (đánh lừa) hệ thống miễn dịch đủ lâu để phát triển thành khối u bằng cách thoát khỏi sự phát hiện hoặc bằng cách tiết ra các hóa chất làm bất hoạt các tế bào miễn dịch đến hiện trường. Một số loại thuốc trị liệu miễn dịch mới hơn giải quyết khía cạnh này của tế bào ung thư.

Chức năng

Các tế bào bình thường thực hiện chức năng mà chúng phải thực hiện, trong khi các tế bào ung thư có thể không hoạt động.

Ví dụ, các tế bào bạch cầu bình thường giúp chống lại nhiễm trùng. Trong bệnh bạch cầu, số lượng bạch cầu có thể rất cao, nhưng vì các tế bào bạch cầu ung thư không hoạt động như bình thường, mọi người có thể có nhiều nguy cơ bị nhiễm trùng hơn ngay cả khi số lượng bạch cầu tăng cao.

Điều này cũng có thể đúng với các chất được tạo ra. Ví dụ, các tế bào tuyến giáp bình thường sản xuất hormone tuyến giáp. Tế bào tuyến giáp ung thư (ung thư tuyến giáp) có thể không sản xuất hormone tuyến giáp. Trong trường hợp này, cơ thể có thể thiếu đủ hormone tuyến giáp (suy giáp) mặc dù lượng mô tuyến giáp tăng lên.

Cung cấp máu

Tạo mạch là quá trình các tế bào thu hút các mạch máu để phát triển và nuôi mô. Các tế bào bình thường trải qua một quá trình được gọi là hình thành mạch chỉ như một phần của quá trình tăng trưởng và phát triển bình thường và khi mô mới là cần thiết để sửa chữa mô bị hư hỏng.

Tế bào ung thư trải qua quá trình hình thành mạch ngay cả khi sự tăng trưởng không cần thiết. Một loại điều trị ung thư liên quan đến việc sử dụng các chất ức chế hình thành mạch — các loại thuốc ngăn chặn sự hình thành mạch trong cơ thể với nỗ lực ngăn chặn các khối u phát triển.

Khác biệt hơn

Danh sách này chứa đựng những khác biệt hơn nữa giữa tế bào khỏe mạnh và tế bào ung thư. Đối với những người muốn bỏ qua các điểm kỹ thuật này, vui lòng chuyển sang tiêu đề phụ tiếp theo được gắn nhãn tóm tắt sự khác biệt.

Lẩn tránh các chất kìm hãm tăng trưởng

Các tế bào bình thường được kiểm soát bởi các chất ức chế tăng trưởng (khối u). Có ba loại gen ức chế khối u chính mã hóa các protein ngăn chặn sự phát triển.

Một loại cho biết các tế bào chậm lại và ngừng phân chia. Một loại có nhiệm vụ sửa chữa những thay đổi trong các tế bào bị tổn thương. Loại thứ ba phụ trách quá trình apoptosis đã nói ở trên. Các đột biến dẫn đến bất kỳ gen ức chế khối u nào trong số này bị bất hoạt cho phép các tế bào ung thư phát triển mà không bị kiểm soát.

Sự xâm lấn

Các tế bào bình thường lắng nghe tín hiệu từ các tế bào lân cận và ngừng phát triển khi chúng xâm lấn vào các mô lân cận (một thứ gọi là ức chế tiếp xúc). Tế bào ung thư bỏ qua những tế bào này và xâm nhập vào các mô lân cận.

Các khối u lành tính (không phải ung thư) có dạng bao xơ. Chúng có thể đẩy lên các mô lân cận nhưng chúng không xâm nhập / xen vào các mô khác.

Ngược lại, các tế bào ung thư không tôn trọng ranh giới và xâm lấn các mô. Điều này dẫn đến các hình chiếu giống như ngón tay thường được ghi nhận trên bản chụp X quang các khối u ung thư. Trên thực tế, từ ung thư xuất phát từ từ tiếng Latinh có nghĩa là con cua được sử dụng để mô tả sự xâm lấn giống như con cua của bệnh ung thư vào các mô lân cận.

Nguồn năng lượng

Các tế bào bình thường nhận được hầu hết năng lượng (dưới dạng phân tử gọi là ATP) thông qua một quá trình gọi là chu trình Krebs, và chỉ một phần nhỏ năng lượng của chúng thông qua một quá trình khác gọi là đường phân.

Nhiều loại tế bào ung thư sản xuất năng lượng của chúng thông qua quá trình đường phân bất chấp sự hiện diện của oxy(Hiện tượng Warburg). Vì vậy, lý do đằng sau liệu pháp oxy cường độ cao là thiếu sót. Đôi khi oxy tăng cao có thể gây ra sự phát triển của ung thư.

Bất tử / Bất tử

Tế bào bình thường là chết, tức là chúng có tuổi thọ. Tế bào không được thiết kế để tồn tại mãi mãi và cũng giống như con người mà chúng hiện diện, tế bào già đi. Các nhà nghiên cứu đang bắt đầu xem xét một thứ gọi là telomere, cấu trúc giữ DNA lại với nhau ở phần cuối của nhiễm sắc thể, về vai trò của chúng trong bệnh ung thư.

Một trong những hạn chế đối với sự phát triển ở các tế bào bình thường là độ dài của các telomere. Mỗi khi tế bào phân chia, các telomere ngắn lại. Khi các telomere trở nên quá ngắn, tế bào không thể phân chia được nữa và tế bào đó sẽ chết.

Tế bào ung thư đã tìm ra cách đổi mới các telomere để chúng có thể tiếp tục phân chia. Một loại enzyme gọi là telomerase hoạt động để kéo dài các telomere để tế bào có thể phân chia vô thời hạn - về cơ bản là trở thành bất tử.

Khả năng "Ẩn"

Nhiều người thắc mắc tại sao ung thư có thể tái phát trong nhiều năm, và đôi khi hàng chục năm sau khi nó dường như biến mất (đặc biệt là với các khối u như ung thư vú dương tính với thụ thể estrogen). Có một số giả thuyết về lý do tại sao ung thư có thể tái phát.

Nói chung, người ta cho rằng có một hệ thống phân cấp của các tế bào ung thư, với một số tế bào (tế bào gốc ung thư) có khả năng kháng lại điều trị và nằm im. Đây là một lĩnh vực nghiên cứu tích cực và cực kỳ quan trọng.

Sự bất ổn định của bộ gen

Tế bào bình thường có DNA bình thường và số lượng nhiễm sắc thể bình thường. Tế bào ung thư thường có số lượng nhiễm sắc thể bất thường và DNA ngày càng trở nên bất thường khi nó phát triển vô số đột biến.

Một số trong số này là các đột biến điều khiển, có nghĩa là chúng thúc đẩy quá trình biến đổi tế bào thành ung thư. Nhiều đột biến là đột biến hành khách, có nghĩa là chúng không có chức năng trực tiếp đối với tế bào ung thư.

Đối với một số bệnh ung thư, việc xác định đột biến điều khiển nào đang hiện diện (kiểm tra cấu hình phân tử hoặc xét nghiệm gen) cho phép các bác sĩ sử dụng các loại thuốc nhắm mục tiêu đặc biệt nhằm vào sự phát triển của ung thư.

Sự phát triển của các liệu pháp nhắm mục tiêu như chất ức chế EGFR cho các bệnh ung thư có đột biến gen EGFR là một trong những lĩnh vực điều trị ung thư đang phát triển và tiến triển nhanh chóng.

Làm thế nào một tế bào trở thành ung thư

Như đã nói ở trên, có nhiều điểm khác biệt giữa tế bào bình thường và tế bào ung thư. Cũng đáng chú ý là số lượng "điểm kiểm tra" cần phải được bỏ qua để một tế bào trở thành ung thư:

• Tế bào cần có các yếu tố tăng trưởng để thúc đẩy nó phát triển ngay cả khi sự tăng trưởng không cần thiết.
• Các tế bào phải trốn tránh các protein chỉ đạo các tế bào ngừng phát triển và chết khi chúng trở nên bất thường.
• Tế bào cần tránh các tín hiệu từ các tế bào khác,
• Các tế bào cần mất đi tính “dính” (các phân tử kết dính) mà các tế bào bình thường tạo ra.

Nói chung, rất khó để một tế bào bình thường trở thành ung thư, điều này có vẻ đáng ngạc nhiên khi xem xét rằng cứ ba người thì có một người bị ung thư trong đời.

Lời giải thích là trong cơ thể bình thường, khoảng ba tỷ tế bào phân chia mỗi ngày. “Tai nạn” trong quá trình sinh sản của các tế bào do di truyền hoặc các chất gây ung thư trong môi trường gây ra trong bất kỳ quá trình phân chia nào có thể tạo ra một tế bào, sau các đột biến tiếp theo, có thể phát triển thành tế bào ung thư.

Như đã nói ở trên, có nhiều điểm khác biệt trong tế bào ung thư và tế bào bình thường tạo nên khối u lành tính hoặc ác tính. Ngoài ra, có những cách mà các khối u có chứa tế bào ung thư hoặc tế bào bình thường hoạt động trong cơ thể.

Khái niệm về tế bào gốc ung thư

Sau khi thảo luận về nhiều điểm khác biệt giữa tế bào ung thư và tế bào bình thường, bạn có thể tự hỏi liệu có sự khác biệt giữa các tế bào ung thư hay không. Rằng có thể có một hệ thống phân cấp của các tế bào ung thư - một số có chức năng khác với những tế bào khác - là cơ sở của các cuộc thảo luận về các tế bào gốc ung thư như đã thảo luận ở trên.

Chúng ta vẫn không hiểu làm thế nào mà các tế bào ung thư dường như có thể ẩn náu trong nhiều năm hoặc nhiều thập kỷ rồi lại xuất hiện. Một số người cho rằng các "tướng" trong hệ thống phân cấp của tế bào ung thư được gọi là tế bào gốc ung thư có thể kháng lại các phương pháp điều trị cao hơn và có khả năng nằm im khi các tế bào ung thư khác bị loại bỏ bằng các phương pháp điều trị như hóa trị.

Mặc dù hiện tại chúng tôi coi tất cả các tế bào ung thư trong một khối u là giống hệt nhau, nhưng có khả năng trong các phương pháp điều trị trong tương lai sẽ xem xét thêm một số khác biệt về tế bào ung thư trong một khối u riêng lẻ.

Một lời từ Verywell

Nhiều người trở nên thất vọng, tự hỏi tại sao chúng ta vẫn chưa tìm ra cách để ngăn chặn tất cả các bệnh ung thư theo dõi của họ. Hiểu được nhiều thay đổi mà tế bào phải trải qua trong quá trình trở thành tế bào ung thư có thể giúp giải thích phần nào sự phức tạp. Không có một bước nào, mà là nhiều bước, hiện đang được giải quyết theo những cách khác nhau.

Ngoài ra, ung thư không phải là một căn bệnh đơn lẻ mà là hàng trăm căn bệnh khác nhau. Và ngay cả hai loại ung thư giống nhau về loại và giai đoạn, có thể hoạt động rất khác nhau. Nếu có 200 người mắc cùng loại và giai đoạn ung thư trong một phòng, họ sẽ có 200 loại ung thư khác nhau theo quan điểm phân tử.

Tuy nhiên, sẽ rất hữu ích khi biết rằng khi chúng ta tìm hiểu thêm về điều gì khiến tế bào ung thư trở thành tế bào ung thư, chúng ta sẽ hiểu rõ hơn về cách ngăn tế bào đó sinh sản và thậm chí có thể thực hiện chuyển đổi để trở thành tế bào ung thư địa điểm.

Tiến bộ đã được thực hiện trong lĩnh vực đó, vì các liệu pháp nhắm mục tiêu đang được phát triển để phân biệt giữa tế bào ung thư và tế bào bình thường trong cơ chế của chúng.

Và nghiên cứu về liệu pháp miễn dịch cũng thú vị không kém, vì chúng tôi đang tìm cách "kích thích" hệ thống miễn dịch của chính mình làm những gì chúng đã biết - tìm ra tế bào ung thư và loại bỏ chúng.

Việc tìm ra các cách thức mà tế bào ung thư "ngụy trang" và ẩn náu đã dẫn đến các phương pháp điều trị tốt hơn, và hiếm gặp là loại bỏ hoàn toàn, đối với một số người mắc các khối u rắn tiên tiến nhất.