Vi khuẩn E. coli và mối liên hệ với ung thư đại trực tràng ở người trẻ tuổi

Một loại vi khuẩn phổ biến trong đường ruột có thể đang gây ra nhiều vấn đề sức khỏe hơn chúng ta từng nghĩ. Một nghiên cứu mới công bố trong tuần này đã tìm thấy bằng chứng cho thấy độc tố gây đột biến colibactin, do một số chủng vi khuẩn Escherichia coli (E. coli) sản sinh, có khả năng kích hoạt ung thư đại trực tràng khởi phát sớm.

Công trình do các nhà khoa học tại Đại học California, San Diego dẫn dắt và được đăng tải trên tạp chí Nature vào ngày 23/4. Các nhà nghiên cứu phát hiện mối liên hệ rõ ràng giữa việc phơi nhiễm với colibactin và nguy cơ mắc ung thư đại trực tràng ở người trẻ tuổi. Dù cần thêm nhiều nghiên cứu để xác nhận mối quan hệ nhân quả, phát hiện này được kỳ vọng sẽ giúp giải thích phần nào lý do tỷ lệ ung thư đại trực tràng khởi phát sớm lại gia tăng trong thời gian gần đây.

Ung thư đại trực tràng hiện là loại ung thư phổ biến thứ tư, với khoảng 150.000 ca mắc mới mỗi năm tại Mỹ. Đây cũng là nguyên nhân tử vong do ung thư đứng thứ hai, cướp đi sinh mạng của khoảng 50.000 người Mỹ mỗi năm.

Dù tỷ lệ mắc và tử vong do ung thư đại trực tràng đã giảm dần theo thời gian nhờ tiến bộ y học và nhận thức cộng đồng, nhưng xu hướng này không đồng đều. Trong khi tỷ lệ mắc bệnh giảm ở nhóm lớn tuổi, số ca ung thư đại trực tràng ở người trẻ và trung niên lại có chiều hướng tăng. Theo Hiệp hội Ung thư Mỹ, từ năm 2012 đến 2021, tỷ lệ mắc ung thư đại trực tràng ở nhóm dưới 50 tuổi đã tăng trung bình 2,4% mỗi năm.

Trước đó, các giả thuyết về nguyên nhân chủ yếu tập trung vào thói quen ăn uống không lành mạnh, tỷ lệ béo phì gia tăng và các yếu tố lối sống khác. Tuy nhiên, nghiên cứu mới này đã bổ sung thêm một "nghi phạm" đáng chú ý: vi khuẩn E. coli sản sinh colibactin.

Ban đầu, nhóm nghiên cứu không nhằm mục tiêu trực tiếp giải mã hiện tượng ung thư khởi phát sớm. Họ tìm cách lý giải tại sao tỷ lệ ung thư đại trực tràng lại khác biệt đáng kể giữa các khu vực trên thế giới. Để làm điều này, họ phân tích đặc điểm di truyền của gần 1.000 mẫu khối u đại trực tràng, bao gồm cả các ca khởi phát muộn và sớm.

Colibactin vốn đã được biết đến là chất gây đột biến ADN có khả năng làm tăng nguy cơ ung thư. Nhưng nhóm nghiên cứu bất ngờ phát hiện các đột biến liên quan đến colibactin xuất hiện ở ung thư đại trực tràng khởi phát sớm cao gấp ba lần so với ung thư khởi phát muộn. Họ còn nhận thấy những tổn thương di truyền này thường xảy ra từ rất sớm trong quá trình hình thành khối u, cho thấy colibactin có thể đóng vai trò chủ đạo trong việc thúc đẩy sự phát triển của bệnh.

Đáng chú ý, các nghiên cứu trước cũng chỉ ra rằng những đột biến liên quan đến colibactin thường hình thành từ rất sớm trong cuộc đời, thậm chí ngay trong 10 năm đầu tiên. Điều này khiến các nhà khoa học cho rằng việc phơi nhiễm colibactin từ nhỏ có thể là một nguyên nhân then chốt của ung thư đại trực tràng khởi phát sớm.

“Các mô hình đột biến này giống như những bản ghi chép lịch sử được lưu giữ trong hệ gen, cho thấy sự phơi nhiễm colibactin từ thời thơ ấu là yếu tố thúc đẩy bệnh,” ông Ludmil Alexandrov, tác giả chính của nghiên cứu, chia sẻ trong thông cáo từ Đại học California, San Diego.

Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cũng nhấn mạnh colibactin chỉ là một phần của bức tranh lớn hơn. Họ nhận thấy các đột biến liên quan đến colibactin hiếm gặp hơn ở những khu vực nông thôn, điều này cho thấy các yếu tố môi trường khác, như chế độ ăn uống hoặc việc sử dụng kháng sinh, có thể góp phần tạo điều kiện cho vi khuẩn E. coli sinh colibactin phát triển trong ruột. Ngoài ra, còn có thể tồn tại những yếu tố tác động khác liên quan đến tỷ lệ ung thư ở từng quốc gia.

Dù vậy, phát hiện lần này đã mở ra nhiều hướng nghiên cứu tiềm năng, bao gồm việc phát triển các phương pháp can thiệp nhằm giảm nguy cơ ung thư đại trực tràng khởi phát sớm. Các nhà khoa học hiện đang lên kế hoạch kiểm tra khả năng sử dụng men vi sinh (probiotics) để loại bỏ các chủng E. coli gây hại, đồng thời nghiên cứu các xét nghiệm tầm soát sớm nhằm phát hiện đột biến liên quan đến colibactin.

Tất cả những dự án này đều phụ thuộc vào nguồn tài trợ nghiên cứu. Tuy nhiên, nhóm tác giả bày tỏ lo ngại khi nguồn kinh phí từ Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ (NIH) đang bị cắt giảm đáng kể dưới chính quyền Tổng thống Donald Trump – nguồn quỹ vốn rất quan trọng cho những nghiên cứu về ung thư như thế này.

“Nếu việc cắt giảm tài trợ của NIH ảnh hưởng đến khả năng tiếp tục nghiên cứu, thì theo tôi, đó sẽ là một tổn thất lớn không chỉ cho nghiên cứu ung thư ở Mỹ mà còn trên toàn thế giới,” Alexandrov nhấn mạnh. “Chính nhờ sự hỗ trợ tài chính đó, chúng tôi mới có thể hợp tác với các nhóm nghiên cứu quốc tế và phân tích lượng lớn dữ liệu từ bệnh nhân trên nhiều quốc gia, điều kiện cần thiết để tạo nên những phát hiện như ngày hôm nay.”