Khoa học - Y dược

Sử dụng vi khuẩn có lợi để phát hiện sớm các khối u di căn đến gan (06/07/2015)

Có rất nhiều bệnh ung thư, trong đó có ung thư đại tràng và tuyến tụy, thường có xu hướng di căn đến gan. Các bác sĩ phát hiện những khối u này càng sớm thì họ càng có nhiều khả năng điều trị thành công.

Bằng cách sử dụng các vi khuẩn có lợi, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một phương pháp mới có thể phát hiện ung thư di căn đến gan.

Theo Sangeeta Bhatia, Giáo sư khoa học y tế, kỹ thuật điện tử và khoa học máy tính tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT), cho biết: “Có nhiều phương pháp can thiệp, chẳng hạn như phẫu thuật cục bộ hoặc cắt bỏ cục bộ, mà các bác sĩ có thể thực hiện nếu sự xâm lấn của các khối u trong gan ở mức độ hạn chế và do gan có thể tái sinh nên những phương pháp can thiệp này cũng không gây ra bất kỳ tổn hại nào. Dữ liệu mới đây cho thấy những bệnh nhân được can thiệp sớm có tỷ lệ sống cao hơn do đó việc phát hiện sớm các khối u di căn trong gan là đặc biệt cần thiết”.  

Các nhà khoa học đã lập trình chủng vi khuẩn E.coli vô hại trú ngụ trong gan để chúng sản xuất ra một dấu hiệu phát quang có thể dễ dàng phát hiện bằng phương pháp xét nghiệm nước tiểu đơn giản.

Sự hỗ trợ của vi khuẩn

Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng vi khuẩn có thể xâm nhập và phát triển trong môi trường khối u, nơi có rất nhiều chất dinh dưỡng và hệ miễn dịch của cơ thể có xu hướng thỏa hiệp. Vì lý do này, trong suốt nhiều năm, các nhà khoa học đã cố gắng phát triển vi khuẩn như một phương tiện hữu hiệu để điều trị ung thư.

Để biến vi khuẩn thành các thiết bị chẩn đoán, các nhà nghiên cứu đã tạo ra các tế bào biểu hiện gen mã hóa cho một loại enzyme có nguồn gốc tự nhiên có tên là lacZ để tách lactose thành glucose và galsctose. Trong trường hợp này, lacZ hoạt động trên một phân tử được tiêm vào chuột, bao gồm galactose liên kết với luxiferin, một loại protein có khả năng phát quang được đom đóm sản xuất ra một cách tự nhiên. Luxiferin được tách ra khỏi galactose và bài tiết trong nước tiểu, nơi nó có thể bị phát hiện một cách dễ dàng bằng phương pháp xét nghiệm thông thường trong phòng thí nghiệm.

Ban đầu, các nhà nghiên cứu chỉ quan tâm đến việc phát triển các vi khuẩn để tiêm vào bệnh nhân, nhưng sau đó họ quyết định chuyển sang nghiên cứu khả năng đưa vi khuẩn vào cơ thể qua đường uống giống như các lợi khuẩn có trong sữa chua. Để thực hiện được điều này, họ tích hợp các mạch chẩn đoán thành một chủng vi khuẩn E.coli vô hại có tên là Nissle 1971, đây là chủng vi khuẩn được biết đến như một chất hoạt hóa tăng cường sức khỏe đường tiêu hóa.

Trong các thí nghiệm trên chuột, các nhà nghiên cứu phát hiện thấy các vi khuẩn được đưa vào qua đường miệng không tụ lại trong các khối u ở khắp cơ thể nhưng có thể dự đoán là chúng tập chung vào các khối u ở gan do tĩnh mạch cửa của gan vận chuyển chúng từ đường tiêu hóa đến gan.

“Chúng tôi nhận thấy nếu chúng tôi đưa các vi khuẩn vô hại vào cơ thể, chúng sẽ không thể đạt được các nồng độ vi khuẩn đủ cao để xâm nhập vào các khối u khắp cơ thể, nhưng chúng tôi giả thiết rằng các khối u ở gan sẽ đạt được liều lượng cao nhất khi vi khuẩn được đưa vào qua đường miệng”. Bhatia, thành viên của Viện Nghiên cứu ung thư tích hợp Koch của MIT và Viện Kỹ thuật và khoa học y tế, cho biết.

Điều này cho phép nhóm nghiên cứu có thể phát triển một phương pháp chẩn đoán chuyên biệt các khối u ở gan. Trong các thí nghiệm trên chuột bị ung thư đại tràng di căn vào gan, các vi khuẩn có lợi này đã xâm chiếm gần 90% các khối u di căn.

Ở các thí nghiệm trên chuột, các vi khuẩn thiết kế này được đưa vào chuột qua đường miệng, hoàn toàn không biểu hiện bất kỳ một tác dụng phụ có hại nào.

Phát hiện nhạy hơn

Các nhà nghiên cứu đã tập chung vào gan không chỉ vì gan là đích nhắm tự nhiên đối với những vi khuẩn này, mà còn vì gan là cơ quan rất khó chụp ảnh bằng các kỹ thuật chụp ảnh thông thường như chụp cắt lớp (CT scanning) hoặc chụp cộng hưởng từ (MRI), khiến cho rất khó chẩn đoán các khối u di căn ở gan.

Với hệ thống mới này, các nhà khoa học có thể phát hiện được các khối u gan có kích thước lớn hơn khoảng 1 millmet khối với độ nhạy tốt hơn so với các phương pháp chẩn đoán bằng hình ảnh hiện có. Phương pháp chẩn đoán này hữu ích nhất cho việc theo dõi các bệnh nhân sau phẫu thuật loại bỏ khối u đại tràng do chúng có nguy cơ tái phát ở gan, Bhatia cho biết.

Theo GS. Califano, người không tham gia vào nghiên cứu, cho biết: “Những vi khuẩn này có thể được thiết kế để phá hủy chức năng của tế bào ung thư, vận chuyển thuốc và phục hồi hệ miễn dịch”.

Nhóm nghiên cứu MIT hiện đang theo đuổi ý tưởng sử dụng các vi khuẩn có lợi để chẩn đoán và điều trị ung thư.

Nguồn: vista.vn (Theo Scitechdaily)