MỘT THIẾT BỊ ĐEO MỚI Có THỂ PHáT HIỆN UNG THƯ VỚI ĐỘ CHíNH XáC CAO HƠN

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Michigan đã phát triển và hiện đang thử nghiệm một thiết bị mà họ gọi là "hình ảnh thu nhỏ của y học chính xác" để phát hiện ung thư trong máu tuần hoàn.

Những nỗ lực gần đây nhằm phát triển một thiết bị đeo có thể phát hiện ung thư trong máu đang cho thấy nhiều hứa hẹn.

Tiến sĩ Daniel Hayes, Stuart B. Padnos, Giáo sư Nghiên cứu Ung thư Vú tại Trung tâm Ung thư Rogel thuộc Đại học Michigan ở Ann Arbor cho biết: “Không ai muốn làm sinh thiết.

Sinh thiết là phương pháp xâm lấn và có thể gây khó chịu, nhưng chúng hiện là phương pháp chính xác nhất để xác định một người có bị ung thư hay không.

Nhưng, Tiến sĩ Hayes gợi ý, "Nếu chúng ta có thể lấy đủ tế bào ung thư từ máu, chúng ta có thể sử dụng chúng để tìm hiểu về sinh học khối u và chăm sóc trực tiếp cho bệnh nhân."

Tiến sĩ Hayes và nhóm của ông gần đây đã phát triển một thiết bị đeo có thể "lọc" máu tuần hoàn để tìm tế bào ung thư - nếu nó vượt qua tất cả các thử nghiệm - có thể thay thế sinh thiết lỏng trong đó các chuyên gia chăm sóc sức khỏe lấy mẫu máu hoặc nước tiểu từ các cá nhân để tìm dấu hiệu của ung thư.

Các khối u ung thư giải phóng các tế bào vào máu, có nghĩa là về lý thuyết, ít nhất bằng cách lấy mẫu máu và phân tích, bác sĩ chuyên khoa sẽ có thể phát hiện ra sự hiện diện của ung thư.

Tuy nhiên, điều này nói dễ hơn làm, vì ngay cả ở những người có khối u ác tính, các mẫu máu có thể không tiết lộ nhiều hoặc bất cứ điều gì, vì các tế bào ung thư mà khối u của họ giải phóng vào máu sẽ lưu thông nhanh chóng và có thể không xuất hiện trong mẫu máu duy nhất.

Bị thúc đẩy bởi biến chứng này, Tiến sĩ Hayes và các đồng nghiệp Đại học Michigan của ông đã đưa ra một thiết bị có thể thực hiện tất cả các công việc của xét nghiệm sinh thiết chất lỏng nhưng thực sự "quét" dòng máu để tìm tế bào ung thư.

Hiện tại, nhóm đã thử nghiệm thiết bị này trên chó và báo cáo kết quả trên tạp chí Nature Communications.

Những thách thức trong việc đạt được một thiết kế hiệu quả

Các nhà nghiên cứu giải thích rằng mặc dù hầu hết các tế bào ung thư kết thúc trong dòng máu không tồn tại được lâu, nhưng những tế bào sống sót có thể kết thúc ở các bộ phận khác nhau của cơ thể và hình thành một khối u di căn mới.

Thiết bị đeo được có kích thước khoảng 2 x 2,75 x 1 inch.
Tín dụng hình ảnh: Tae Hyun Kim, Ph.D.

Vì lý do này, điều quan trọng là phải phát hiện sự hiện diện của ung thư càng sớm càng tốt và nhắm mục tiêu nó bằng cách điều trị thích hợp, ngăn ngừa nó lây lan và gây tổn thương thêm.

Khi họ quyết định thử và phát triển một thiết bị đeo để sàng lọc tế bào ung thư trong máu, Tiến sĩ Hayes và các đồng nghiệp đã phải đối mặt với một loạt trở ngại mà họ phải vượt qua.

Thứ nhất, thiết bị này có kích thước khoảng 2 x 2,75 x 1 inch, nhưng nó phải phù hợp với tất cả các công nghệ phân tích và sàng lọc máu thường có kích thước tương đương với những chiếc máy cao bằng bàn làm việc. Sau đó, họ phải tìm cách làm cho thiết bị đeo này trở nên hiệu quả và an toàn.

Tác giả đầu tiên của nghiên cứu giải thích: “Các phần thách thức nhất là tích hợp tất cả các thành phần vào một thiết bị duy nhất và sau đó đảm bảo rằng máu sẽ không đông lại, các tế bào sẽ không làm tắc nghẽn con chip và toàn bộ thiết bị hoàn toàn vô trùng. , Tae Hyun Kim, Ph.D.

Nhóm đã đưa ra một số giải pháp sáng tạo cho tất cả những vấn đề này. Đầu tiên, họ tìm ra cách trộn máu chạy qua thiết bị với chất chống đông máu (chất chống đông máu) - heparin. Sau đó, họ nghĩ ra một cách để đảm bảo rằng thiết bị vẫn vô trùng mà không ảnh hưởng đến các kháng thể trên con chip giúp xác định các tế bào ung thư.

Đối với con chip nằm ở lõi của thiết bị này, các nhà nghiên cứu giải thích rằng nó sử dụng graphene oxide để tạo ra cơ chế “lọc” với các kháng thể có khả năng bắt giữ hơn 80% tế bào ung thư có trong máu.

'Hình ảnh thu nhỏ của y học chính xác'

Để kiểm tra thiết bị này, các nhà nghiên cứu đã làm việc với những con chó khỏe mạnh mà họ đã tiêm tế bào ung thư ở người. Nhóm nghiên cứu cam đoan rằng phương pháp điều trị này không có tác dụng lâu dài đối với những con vật có hệ thống miễn dịch loại bỏ các tế bào lạ trong vòng vài giờ sau khi tiêm.

Trong thí nghiệm của họ, các nhà điều tra đã cho những con chó này dùng thuốc an thần nhẹ, trong vài giờ đầu tiên sau khi tiêm tế bào ung thư, và sau đó chúng lắp các thiết bị sàng lọc.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu thu thập mẫu máu của mỗi con vật cứ sau 20 phút và sàng lọc chúng để tìm tế bào ung thư riêng biệt, sử dụng các con chip có thiết kế tương tự như con chip mà họ lắp vào thiết bị thí nghiệm.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng thiết bị đeo được xác định và thu thập số lượng tế bào ung thư trên mỗi ml máu gấp 3,5 lần so với cùng một con chip đã làm khi "quét" mẫu máu trong ống nghiệm.

“Đó là sự khác biệt giữa việc có một camera an ninh chụp nhanh cửa ra vào mỗi năm phút hoặc quay video. Nếu một kẻ xâm nhập vào giữa các bức ảnh chụp nhanh, bạn sẽ không biết về điều đó, ”đồng tác giả nghiên cứu Sunitha Nagrath, Ph.D.

Trong các nghiên cứu trong tương lai, các nhà nghiên cứu đặt mục tiêu hoàn thiện thiết bị đeo được bằng cách tăng tốc độ xử lý máu của nó. Để kiểm tra nó hơn nữa, trong bối cảnh thực tế hơn, các nhà điều tra sau đó dự định sử dụng nó trên những con chó đã mắc bệnh ung thư.

Trong khi thiết bị mới cho đến nay đã cho thấy rất nhiều hứa hẹn, Tiến sĩ Hayes tin rằng vẫn còn một thời gian nữa cho đến khi nó được cung cấp cho con người. Ông ước tính rằng nhóm có thể tiến hành các thử nghiệm lâm sàng ở người tham gia trong vòng 3 đến 5 năm.