Virus và bệnh ung thư
Các virus đầu tiên gây bệnh ung thư ở động vật đã được phân lập vào khoảng 50 năm trước đây. Tuy vậy, việc nghiên cứu chúng chỉ đạt được những kết quả đáng kể khoảng 10 năm gần đây. Có được những tiến bộ này là do áp dụng những phương pháp mới và những kiến thức thu được trong lĩnh vực Virus học và sinh học phân tử.
Việc nuôi cấy các tế bào bên ngoài cơ thể đặc biệt đã cho phép nghiên cứu các hệ thống đơn giản dễ dàng kiểm tra và cho phép rút ngắn thời gian thực hiện nghiên cứu in vivo trong nhiều tháng xuống còn vài ngày trong nghiên cứu in vitro. Trong trường hợp in vitro hiệu quả quan sát về quá trình phát triển bệnh ung thư không chính xác nhưng cũng thấy được sự đột biến hay biến dạng của tế bào bị nhiễm virus. Ung thư thực sự là một bệnh diễn biến trên qui mô của cả cơ thể, có nguồn gốc của một hoặc nhiều biến đổi về di truyền tế bào. Chẳng hạn sự nhân lên hay phân chia tế bào ung thư không tuân theo các cơ chế thông thường như tế bào ở các mô không mắc bệnh. Theo một số mức độ biến dạng (có thể đạt được tức khắc hoặc tiến triển từ từ), những tế bào này có thể trốn thoát tất cả hàng rào bảo vệ vốn có của cơ thể để có thể nhân tế bào lên vô hạn (tăng sinh vô hạn). Các hàng rào bảo vệ tại chỗ được tạo ra bằng các mô bao quanh, và hàng rào khác được kiểm soát bằng các hoocmon và cơ chế bảo vệ miễn dịch (các tế bào giết tự nhiên, thực bào, các chất tiết xitôkin và kháng thể phá huỷ các tế bào biến dạng ung thư xa lạ với thể bình thường).
Trong nuôi cấy tế bào, nếu không có các hàng rào bảo vệ kể trên thì các virus (có cách sinh sản mạnh hơn các tác nhân gây ung thư khác) sẽ tạo ra hoặc mức độ biến dạng thứ nhất (biến dạng tức khắc) hoặc mức độ biến dạng thứ hai (biến dạng từ từ) đối với các tế bào bị ký sinh. Việc nghiên cứu các virus gây ung thư cho động vật có hai lợi ích: thứ nhất là cung cấp một mô hình để từ đó có thể nghiên cứu cơ chế ung thư ở mức độ phân tử và thứ hai là cho phép tìm ra các điều kiện thích hợp nhất để phát hiện các virus tương tự gây ra các bệnh ung thư ở người.
Các virus là những thể ký sinh tế bào bắt buộc: sự nhân lên hay sinh sản của chúng thực sự có được chỉ ở bên trong các tế bào. Chúng được tạo ra từ một kiểu axit nucleic hoặc ARN (axit ribonucleic) hoặc ADN (axit deoxyribonucleic) và được bao quanh bằng tập hợp các phân tử protein, được gọi là vỏ capsid. Ngoài ra một số dạng virus khổng lồ còn được bao bọc thêm một lớp vỏ nữa. Chính lớp vỏ capsid này cho phép virus gắn lên bề mặt của các tế bào mà chúng ký sinh và sẽ bơm axit nucleic của chúng vào bên trong tế bào.
Các axit nucleic của virus đóng vai trò quan trọng do chúng có sự sắp xếp của các đơn vị cấu trúc bao gồm 4 nucleôtit của nó trong một trình tự đặc hiệu, tạo nên một gen cho phép mã hoá sự tổng hợp các enzym cần thiết đối với việc tái bản của bản thân ADN hoặc ARN virus và đối với sự tổng hợp các protein vỏ virus.
Người ta đã tìm thấy các virus gây ung thư bao gồm cả các virus chứa ARN và virus chứa ADN. Các virus chứa ARN hình thành nên một họ các virus giống nhau, trong khi đó các virus chứa ADN bao gồm rất nhiều họ khác nhau về cấu trúc và kích thước cũng như cách thức tái bản. Ví dụ: Virus Polioma của chuột, virus SV40 của khỉ và các Adenovirus. Trong cùng một loài virus chứa ADN tuỳ thuộc vào các trường hợp, người ta thấy có loại virus gây bệnh truyền nhiễm có loại gây ung thư. Các virus chứa ADN cũng giống như nhiều loại virus gây bệnh truyền nhiễm khác, chúng được nhân lên một cách đầy đủ. Chúng cũng có thể gây bệnh ung thư ít nhất ở hai điều kiện sau: thứ nhất là quá trình nhân virus bị giới hạn do các yếu tố khác cản trở; thứ hai là sự tái bản ADN của virus có thể bị vi phạm và can thiệp vào cơ chế tái bản ADN của tế bào vật chủ mà virus ký sinh. Hai điều kiện này là cần thiết, tuy nhiên chưa phải là đầy đủ để cho virus có khả năng gây biến dạng tế bào. Vậy còn có thông tin nào khác đặc trưng để gây ra sự biến dạng tế bào vật chủ? Bản chất của thông tin này là gi? Đó là những câu hỏi rất quan trọng mà tiếc thay cho đến nay chưa có câu trả lời nào thoả đáng.
Các virus chứa ARN gây ung thư dòng bạch cầu (leucémie) và ung thư mô liên kết không biểu mô (Sarcoma). Đó là những bệnh ung thư ác tính ở động vật bậc cao, ví dụ ở chim và thú. Tính chất phức tạp của mô hình thực nghiệm đối với các virus gây ung thư ở động vật đã dẫn đến một câu hỏi hiện nay là: các virus nào có khả năng gây ung thư cho người? Tình hình rất hay xảy ra hiện nay là một bệnh ung thư được gây ra bởi một virus hay một tập hợp các virus? Đó là khó khăn trong các nghiên cứu các virus gây ung thư ở người. Một điều khó khăn không thể làm được với lý do đạo đức là không thể nghiên cứu thực nghiệm để kiểm tra các virus gây ung thư bằng cách tiêm virus này vào trong cơ thể người lành. Cũng có một số lớn thí nghiệm được thực nghiệm bằng cách tiêm virus có mức độ để xem xét sự tái bản axit nucleic của virus có liên quan đến cơ chế tái bản của tế bào vật chủ nhưng công việc nghiên cứu này chắc chắn ban đầu phải được thực hiện trên mô hình tế bào tách rời của người. Người ta thường thấy ở các khối tế bào ung thư chứa nhiều loại virus. Ví dụ virus Herpes, virus Epstein-Barr (hoặc là E.BV). Tiếc thay đối với E.BV người ta chưa chứng minh được điều gì về khả năng gây ung thư đối với những tế bào nuôi cấy bị nhiễm. Trong thực tế, các virus gây khối ung thư Burkitt rất phổ biến. Người ta cho rằng chúng là tác nhân gây bệnh truyền nhiễm mononucleose. Điều muốn nói đến ở đây là các virus này có khả năng làm biến dạng các tế bào bạch cầu trong quá trình nuôi cấy in vitro. Đặc biệt, virus E.BV có liên quan chặt chẽ tới ung thư vòm họng của người dân châu Á. Mặt khác, một số virus Herpes ký sinh ở đường niệu sinh dục và ở các virus cytomegalovirus cũng thuộc nhóm Herpes được tìm thấy ở trong đường niệu sinh sản thường gây rủi ro bệnh ung thư cổ tử cung. Cuối cùng, các Adenovirus là tác nhân gây bệnh ung thư đối với một số loài động vật nhưng không truyền nhiễm sang người. Tuy nhiên cũng không loại trừ một số biến dạng của chúng có thể trở thành tác nhân gây ung thư cho người. Chúng ta cũng có thể cho rằng, một số loại virus chứa ARN cũng gây bệnh ung thư bạch cầu và các bệnh Sarcoma ở động vật trong đó có người. Hiện nay công việc nghiên cứu này đang được tiến hành rất mạnh mẽ, nhất là ở Hoa Kỳ nhằm phát hiện ra các tác nhân gây ra bệnh ung thư bạch cầu ác tính và bệnh ung thư Sarcoma ở người. Cho đến nay việc tìm kiếm các hạt virus chứa trong máu bệnh nhân bị bệnh ung thư bạch cầu còn chưa đạt được các kết quả. Rất có thể là các tác nhân virus nếu tồn tại ở trong cơ thể người bị bệnh ung thư bạch cầu thì chúng cũng có thể nằm tiềm ẩn trong chất liệu di truyền của tế bào vật chủ. Trong nhiều năm kể từ năm 1968 trở lại đây, người ta đã chứng minh được những tế bào của người có nhiễm virus chứa ARN gây ra bệnh Sarcoma sẽ bị biến dạng, nghĩa là sẽ bị đột biến khi nhiễm virus. Các thực nghiệm gây biến dạng tế bào của mô liên kết lấy ra từ phôi người bằng các loại virus Sarcoma phân lập từ gà và chuột cũng đã được thí nghiệm thành công. Tuy nhiên, một số virus gây bệnh ung thư bạch cầu ở mèo lại không có tác dụng làm biến dạng các tế bào của người. Trái lại, một số dịch chiết lấy từ ưng thư xương của người lại có thể gây ra cùng một kiểu ung thư trên chuột cống.
Tóm lại con đường nghiên cứu vai trò của virus đối với một số bệnh ung thư của người đang còn nằm ở phía trước.
