Trong nghiên cứu về ung thư, một gen gây chú ý là Ras đã khiến nhiều người đi sâu tìm hiểu vai trò của gen này cũng như tác động của nó đối với sự phát triển của tế bào ung thư. Họ gen Ras được biểu hiện trong tất cả các hệ thống tế bào động vật và đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tín hiệu. Protein Ras là một GTPase nhỏ được kích hoạt khi nhận được tín hiệu bên ngoài, từ đó bắt đầu một loạt quá trình sinh tồn và phát triển của tế bào. Tuy nhiên, nếu gen Ras bị đột biến, protein Ras sẽ tồn tại ở trạng thái kích hoạt mãi mãi, khiến tế bào tiếp tục sinh sôi nảy nở và thậm chí cuối cùng dẫn đến ung thư.
Gen Ras ban đầu được phát hiện bởi Edward Skolnick và nhóm của ông tại Viện Y tế Quốc gia vào những năm 1960 khi đang nghiên cứu virus ung thư. Những virus ung thư này lần đầu tiên được phát hiện ở chuột, sau đó là sự phát hiện dần dần của ba gen Ras chính: HRAS, KRAS và NRAS. Những gen này rất quan trọng đối với sự hiểu biết của chúng ta về sự phát triển của nhiều bệnh ung thư.
Cấu trúc của protein Ras bao gồm sáu chuỗi β và năm chuỗi xoắn ốc, đồng thời chứa miền G và vùng nhắm mục tiêu màng đầu C. Cấu trúc này cho phép Ras liên kết hiệu quả với GTP và GDP và hoạt động như một công tắc bên trong tế bào.
Ras hoạt động giống như một công tắc phân tử nhị phân, kiểm soát mạng lưới tín hiệu bên trong tế bào, liên quan đến sự tăng sinh, biệt hóa, apoptosis và di chuyển của tế bào.
Các gen Ras đột biến được tìm thấy trong khoảng 20% đến 30% tổng số khối u ở người, khiến nó trở thành một trong những gen tiền ung thư phổ biến nhất. Khi protein Ras được kích hoạt liên tục, nó sẽ dẫn đến sự tăng sinh tế bào liên tục, đây là một trong những cơ chế cốt lõi của sự phát triển ung thư.
Sự kích hoạt bất thường của Ras đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tín hiệu không phù hợp, tăng sinh tế bào và biến đổi ác tính.
Việc kích hoạt protein Ras chủ yếu đạt được thông qua việc liên kết với GTP. Sự liên kết của GTP giúp ổn định trạng thái hoạt động của Ras và thúc đẩy việc truyền tín hiệu xuôi dòng. Ngược lại, khi Ras liên kết với GDP, nó sẽ chuyển sang trạng thái không hoạt động. Quá trình này được điều hòa bởi hai loại protein chính—yếu tố trao đổi nucleotide Guanine (GEF) và protein kích hoạt GTPase (GAP).
Do tầm quan trọng của Ras trong bệnh ung thư, các nhà khoa học đang tích cực khám phá các chiến lược điều trị nhắm vào Ras. Ví dụ, nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng Reovirus và các loại virus khác có thể nhắm mục tiêu vào các tế bào ung thư có đường dẫn được kích hoạt bởi Ras. Ngoài ra, các phương pháp điều trị mới như thuốc ức chế Ras cũng đang cho thấy tiềm năng trong các thử nghiệm lâm sàng.
Để chống lại bệnh ung thư do Ras gây ra, các nhà nghiên cứu đang nỗ lực phát triển các phương pháp điều trị đặc biệt nhắm vào Ras đột biến.
Tóm lại, gen Ras đóng một vai trò quan trọng trong sự tăng sinh tế bào và không thể đánh giá thấp tác động của việc kích hoạt bất thường của nó đối với bệnh ung thư. Với sự hiểu biết tốt hơn về chức năng của Ras, chúng ta có thể tìm ra các phương pháp điều trị mới để ngăn chặn bệnh ung thư tiếp tục phát triển. Làm thế nào nghiên cứu trong tương lai sẽ tiết lộ rõ hơn vai trò của protein Ras và mang lại cơ hội mới cho việc điều trị ung thư?