Khoa học - Y dược

Kỹ thuật mới cho phép các nhà khoa học “lắng nghe” các tế bào ung thư (26/02/2020)

Các nhà khoa học Anh đã phát triển một kỹ thuật mới để giải mã cách hàng triệu tế bào riêng lẻ giao tiếp với nhau trong các khối u thu nhỏ có tên là organoid được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm.

Hình ảnh hiển vi điện tử của một tế bào lympho. Ảnh: Tiến sĩ Triche - Viện Ung thư Quốc gia.

Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học có thể đồng thời phân tích nhiều phân tử tín hiệu trong các tế bào riêng lẻ bên trong các bản sao khối u của bệnh nhân. Hiểu cách các tế bào giao tiếp với nhau sẽ tiết lộ cách các khối u tránh hệ miễn dịch và trở nên kháng trị. Điều đó cho phép các nhà khoa học bào chế những loại thuốc mới hiệu quả hơn. Nó cũng giúp các bác sĩ lựa chọn tiến trình điều trị tốt nhất cho từng bệnh nhân thông qua thử nghiệm các liệu pháp trên bản sao bespoke của khối u của bệnh nhân trước khi kê đơn cho họ.

Kỹ thuật này nhanh chóng phân tích từng tế bào riêng lẻ trong một organoid, tìm kiếm sự hiện diện của các phân tử tín hiệu cụ thể - thông điệp mà các tế bào gửi đến các tế bào lân cận, cho chúng biết cách hành xử.

TS. Chris Tape, đồng tác giả nghiên cứu cho biết: "Organoid đã cách mạng hóa nghiên cứu ung thư thông qua cho phép chúng tôi kiểm tra liệu các loại thuốc thử nghiệm mới có hiệu quả trên các mô hình khối u giống như thật hay không. Nhưng, kỹ thuật mới này giúp các nhà khoa học hiểu tại sao một liệu pháp hiệu quả hay không thông qua tiết lộ chi tiết chưa từng có cách các tế bào liên lạc với nhau".

Để “lắng nghe” các tế bào ung thư, nhóm nghiên cứu đã nuôi cấy các organoid trong phòng thí nghiệm. Đây là các cấu trúc 3 chiều tự tổ chức được tạo thành từ các tế bào ung thư cùng với các loại tế bào khác, như tế bào miễn dịch và mô liên kết. Các nhà khoa học mô phỏng hành vi của bệnh ung thư trong cơ thể con người chính xác hơn nhiều so với các tế bào được nuôi cấy trong đĩa.

Sau đó, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm kỹ thuật phức tạp được gọi là đếm tế bào khối (mass cytometry), được sử dụng để phát hiện và phân tích các phân tử protein. Các organoid được chia thành các tế bào riêng lẻ, sau đó các kháng thể kết hợp với các nguyên tử kim loại nặng được bổ sung. Kháng thể là các protein liên kết có chọn lọc với các phân tử tín hiệu ung thư nhất định. Các nhà khoa học đã bảo vệ các tế bào để biến chúng thành một lớp phủ mịn và tích điện cho các nguyên tử nặng để từ trường được sử dụng tách các phân tử tín hiệu khác nhau.

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm kỹ thuật này trong các tế bào ung thư ruột và đã phát hiện đồng thời 28 phân tử tín hiệu quan trọng trên 6 loại tế bào khác nhau trong hơn 1 triệu tế bào. Kết quả họ đã tìm thấy dấu hiệu cho thấy chính các tế bào ung thư, cũng như các tế bào miễn dịch và mô liên kết, đã "nối lại" các mạng tín hiệu bình thường của mô ruột, cho phép các khối u phát triển theo cách không kiểm soát.

Bước tiếp theo, các nhà khoa học sẽ sử dụng kỹ thuật này để tìm cách chặn các liên lạc giữa các tế bào cho phép chúng kháng trị. Nhóm nghiên cứu cũng hy vọng sẽ thử nghiệm kỹ thuật mới này trong các loại ung thư khác nhau.

Nguồn: N.P.D (NASATI)/www.vista.gov.vn

Cập nhật: 26/02/2020