Xét nghiệm ung thư bằng nano vàng, chỉ cần 10 phút chờ là có kết quả
Cứ 3 người thì sẽ có một người mắc ung thư tại một thời điểm nào đó trong cuộc đời.
Trong tương lai, việc phát hiện ung thư có thể dễ dàng đến nỗi bạn chỉ cần một chiếc điện thoại di động, 10 phút đợi kết quả xét nghiệm máu và cũng chẳng phải tốn nhiều tiền. Đó là viễn cảnh mà chúng ta thấy được sau một nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature Communications.
Trong đó, một nhóm các nhà khoa học Australia đã phát triển được một phương pháp chẩn đoán ung thư sử dụng hạt nano vàng, cho phép đơn giản hóa việc tìm kiếm các DNA ung thư trôi nổi trong máu.
Theo số liệu thống kê của Hiệp hội Ung thư Hoa Kỳ, nguy cơ mắc một loại ung thư bất kỳ trong cuộc đời mỗi chúng ta là 39,66% đối với nam giới và 37,65% đối với phụ nữ. Điều đó nghĩa là cứ 3 người thì sẽ có một người mắc ung thư tại một thời điểm nào đó trong cuộc đời.
Những số liệu tiếp tục nhấn mạnh tầm quan trọng của các biện pháp sàng lọc và chẩn đoán ung thư, một yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới tỷ lệ sống của bệnh nhân. Trong khi chúng ta chưa tìm ra được biện pháp chữa trị triệt để, ung thư khi càng được phát hiện sớm thì tỷ lệ trị khỏi và thuyên giảm sẽ càng cao.
Ngày nay, biện pháp chấn đoán ung thư chính xác nhất được các bác sĩ tin dùng là sinh thiết thông qua xâm lấn. Nghĩa là họ sẽ trích một phần mô từ khối u bên trong cơ thể và đem đi xét nghiệm. Để làm được điều này, các bác sĩ sẽ phải dùng phẫu thuật hoặc nội soi để chọc một cây kim lớn vào khối u.
Xét nghiệm sinh thiết thông thường phải mất từ 2-3 ngày, tính cả các thủ tục đầy đủ thì đến 1 tuần mới cho kết quả. Hơn nữa, bởi sự xâm lấn của phương pháp xét nghiệm này, bệnh nhân sẽ phải chịu đau đớn và nhiều nguy cơ biến chứng tiềm ẩn.
Một phương pháp khác tiên tiến hơn đang được phát triển và sử dụng là "sinh thiết lỏng". Trong đó, các bác sĩ chỉ cần xét nghiệm máu của bệnh nhân để tìm ra các chỉ dấu của bệnh ung thư trong huyết tương.
Sinh thiết lỏng an toàn và được mong đợi sẽ thay thế sinh thiết xâm lấn. Tuy nhiên, phương pháp này hiện nay chỉ có thể phát hiện ung thư, mà không thể phân biệt được các loại khối u cụ thể và giai đoạn phát triển của chúng.
Mô tả xét nghiệm sinh thiết xâm lấn
Tôi không biết bạn thì sao, nhưng nếu tôi nghi ngờ mình mắc ung thư, tôi sẽ muốn bác sĩ trả lời thắc mắc của tôi trong vòng 1 tiếng đồng hồ. Điều này sẽ đòi hỏi các xét nghiệm cực nhanh và chính xác.
Và đó là mục tiêu mà một nhóm các nhà khoa học tại Đại học Queensland, Australia đang nhắm tới. Trong nghiên cứu của mình, họ phát hiện ra một cấu trúc của DNA đặc biệt xuất hiện trong tất cả các loại ung thư bao gồm ung thư vú, ung tuyến tiền liệt, đại trực tràng và cả ung thư máu.
Cấu trúc này không xuất hiện ở các tế bào khỏe mạnh, nên sẽ cho phép phát hiện ung thư cực kỳ nhanh và chính xác.
"Chúng tôi đã thiết kế được một xét nghiệm đơn giản để sử dụng hạt vàng nano đổi màu để phát hiện sự hiện diện của các cấu trúc 3D của DNA ung thư", giáo sư Matt Trau, trưởng nhóm nghiên cứu tại Đại học Queensland cho biết.
Cấu trúc đặc biệt trong DNA ung thư mà ông nhắm đến chính là những nhóm methyl. Ở thế bào khỏe mạnh, sự xuất hiện của nhóm methyl rải rác trên toàn bộ gen. Nhưng với các tế bào ung thư, chúng thường kết thành những cụm lớn, tại một đoạn DNA nào đó.
Ngoài ra, nhóm nghiên cứu phát hiện thêm một đặc điểm quan trọng nữa, khi họ đặt cụm methyl ung thư vào một dung dịch hóa học, nó sẽ tái cấu trúc thành một dạng nano đặc biệt, sau đó có thể dính vào bề mặt của nano vàng. Quá trình này xảy ra sẽ khiến cho dung dịch nano vàng đổi màu và thay đổi cả độ dẫn điện.
Hiệu ứng này được giáo sư Matt Trau lợi dụng để phát triển phương pháp xét nghiệm ung thư mới. Về cơ bản, có thể so sánh nó với việc sử dụng quỳ tím để phát hiện dung dịch axit hoặc bazơ, nên cực kỳ đơn giản và dễ sử dụng. Thử nghiệm cho thấy giáo sư Trau chỉ mất 10 phút để tìm ra sự hiện diện của ung thư.
"Phương pháp này sẽ trở thành nền tảng cho các thiết bị chẩn đoán ung thư nhỏ gọn và rẻ tiền trong tương lai", giáo sư Trau nói. Thậm chí, ông nghĩ rằng việc phát hiện ung thư trong tương lai có thể được thực hiện chỉ trong vài phút với một chiếc điện thoại di động.
"Xét nghiệm này hết sức đơn giản, không yêu cầu phòng thí nghiệm, không yêu cầu các kỹ thuật phân tích DNA thông thường", giáo sư Trau nói. Người sử dụng chỉ cần lấy mẫu máu, thiết bị chứa nano vàng sẽ thu thập huyết tương để tìm kiếm các cụm methyl trên DNA trôi nổi mà tế bào ung thư giải phóng vào máu.
Trong tương lai, bạn có thể làm sinh thiết ung thư với một chiếc điện thoại di động?
Trong khi mọi người thường nghĩ vàng sẽ đắt, nhưng nano vàng chỉ là một lượng vàng rất rất nhỏ. Và giáo sư Trau tin tưởng tuyệt đối rằng phương pháp của ông sẽ rẻ hơn nhiều so với xét nghiệm sinh thiết lỏng hiện tại.
Sinh thiết lỏng yêu cầu thu thập DNA và giải trình tự để tìm ra các đột biến hoặc dấu hiệu của đột biến ung thư. Quá trình này sẽ đòi hỏi phải có rất nhiều máy móc đắt tiền. Trong khi đó, xét nghiệm của giáo sư Trau chỉ đơn thuần dựa vào phản ứng của nano vàng. "Chúng tôi tin rằng nó sẽ rẻ hơn nhiều", ông nói.
Tuy nhiên, cũng giống như sinh thiết lỏng, phương pháp của giáo sư Trau chỉ có thể phát hiện được ung thư mà không chẩn đoán được vị trí cũng như giai đoạn của bệnh. Mặc dù vậy, bằng cách đơn giản hóa, giảm thời gian và giá thành chẩn đoán, đó vẫn là một phương pháp rất đáng mong đợi trong tương lai.
Hiện giáo sư Trau đã công bố nghiên cứu cứu cơ bản của mình trên tạp chí Nature Communications . Ông cũng đã đăng ký bằng sáng chế cho phương pháp chẩn đoán ung thư của mình và đang tìm cách để thiết kết các bộ công cụ đơn giản để chẩn đoán ung thư dựa trên phương pháp đó.
"Bằng cách phát hiện ra ung thư một cách đơn giản và hiệu quả, chúng tôi tin rằng [phương pháp của chúng tôi] rất đặc biệt", giáo sư Trau nói.
