Những con chuột sau khi phẫu thật và điều trị bằng phương pháp mới đã không hề chứa bất kỳ tế bào ung thư nào trong cơ thể, hay nói cách khác hiệu quả điều trị đến 100%.
Các nhà khoa học tại đại học Rice (Houston, Texas, Mỹ) cho biết họ đã tìm ra cách sử dụng các cụm nguyên tử kim loại vàng để phát hiện và tiêu diệt tế bào ung thư sót lại sau phẫu thuật cắt bỏ khối u, điều khiến tỷ lệ chữa khỏi bệnh ung thư có thể chạm mức 100%. Đây chính là kết quả nghiên cứu mới về một dạng công nghệ nano có thể tạo ra bước tiến lớn trong quá trình chữa trị ung thư.
Thông thường, các bác sĩ thực hiện phẫu thuật trên bệnh nhân ung thư sẽ cố gắng hết sức để loại bỏ tất cả các tế bào ung thư, bởi vì bất kỳ tế bào ung thư nào còn sót lại đều có thể phát triển thành khối u mới hoặc tạo ra di căn trên khắp cơ thể. Giai đoạn hậu phẫu, bệnh nhân thường được điều trị bằng xạ trị hoặc hóa trị liệu để tăng cơ hội loại bỏ tế bào ung thư còn sót lại, nhưng cách điều trị này không chỉ tiêu diệt tế bào ung thư mà còn gây tổn hại đến những tế bào khỏe mạnh, làm suy giảm sức khỏe bệnh nhân.
Đó chính là lý do các nhà khoa học đã hướng tới công nghệ nano để có thể thay thế dần các phương pháp xạ trị hay hóa trị trong giai đoạn hậu phẫu của bệnh nhân ung thư trong những năm gần đây. Nghiên cứu mới của đại học Rice đã chỉ ra rằng khối u ung thư thường có các mạch máu rò rỉ và đây chính là điểm yếu của chúng để các nhà khoa học nghiên cứu cách tiêu diệt những "tàn dư" trong giai đoạn hậu phẫu.
Cụ thể, đội ngũ nghiên cứu đã phát hiện ra rằng những hạt nano vàng có xu hướng thấm qua các lỗ mạch rò rỉ này và tụ xung quanh khối u khi chúng được tiêm vào mạch máu. Những tế bào ung thư khi phát triển thường "nuốt" các hạt nano. Sau khi lọt vào bên trong tế bào ung thư, các hạt nano này đóng vai trò giống như "ngựa gỗ thành Troy". Tiếp đó, các nhà nghiên cứu sẽ nung nóng các nguyên tử vàng này bằng tia laser hồng ngoại - sóng điện từ có thể đi xuyên qua các mô - và những hạt nano sau khi nóng lên sẽ đốt cháy các tế bào ung thư.
Khái niệm "ngựa gỗ thành Troy" xuất phát điển tích nổi tiếng con ngựa thành Troy trong thần thoại Hy Lạp. Trong điển tích đó, người Hy Lạp đã giả vờ để quên một con ngựa gỗ khổng lồ khi họ rút khỏi chiến trường. Trong bụng con ngựa gỗ này có nhiều chiến binh Hy Lạp ẩn náu. Người Troy tưởng rằng mình có được một chiến lợi phẩm và kéo con ngựa gỗ này vào thành. Đến đêm thì các chiến binh Hy Lạp chui ra khỏi bụng con ngựa này để mở cửa thành giúp quân Hy Lạp vào chiếm thành.
Tuy nhiên, chuyên gia về laser Dmitri Lapotko, thành viên của nhóm nghiên cứ và đang làm việc tại công ty công nghệ nano trong y tế Masimo Corporation, cho biết phương pháp này lại nảy sinh hai vấn đề. Đầu tiên, một số hạt nano vàng có thể bám vào tế bào bình thường, do đó, quá trình đốt nhiệt bằng laser có thể làm hư hại cả tế bào khỏe mạnh. Bên cạnh đó, tia laser dùng để đốt nóng hạt nano vàng sử dụng bức xạ hồng ngoại liên tục có thể khiến nhiệt từ tia laser lan truyền tới cả tế bào ung thư và các tế bào bình thường. Trong trường hợp khối u phát triển ở khu vực quan trọng như gần dây thần kinh hoặc động mạch, mọi ảnh hưởng lên tế khỏe mạnh đều có thể dẫn tới suy giảm sức khỏe một cách rõ rệt.
Để xác định khu vực điều trị chính xác hơn, Lapotko và các đồng nghiệp đã tìm cách thay đổi phương pháp tiếp cận của các hạt nano và họ đã bắt đầu thí nghiệm với những con chuột bị ung thư tế bào vảy. Đây là hình thức phổ biến thứ hai của ung thư da nonmelanoma sau ung thư biểu mô tế bào đáy, Dmitri Lapotko cũng cho biết nó vốn được đánh giá gây ra nhiều khó khăn đối với với điều trị thông qua các liệu pháp tiêu chuẩn nếu không được phát hiện và chữa trị kịp thời
Đội ngũ nghiên cứu đã gắn các kháng thể protein miễn dịch vào các hạt nano vàng. Khi các kháng thể protein này tiếp xúc với các thụ thể trên bề mặt tế bào ung thư vảy, các hạt nano vàng sẽ có thể bám xung quanh bề mặt của các tế bào ung thư một cánh nhanh chóng. Lúc này, thay vì đốt nóng liên tục bằng tia laser với bức xạ hồng ngoại thông thường, các nhà khoa học chỉ cần dùng tia laser dạng xung siêu ngắn để đốt nóng tế bào ung thư. Laser hồng ngoại xung siêu ngắn có năng lượng thấp, không gây hại cho các tế bào khỏe mạnh.
Các thức tiếp cận mới này ngăn cản sức nóng lan sang các tế bào khỏe xung quanh tế bào ung thư, đồng thời sinh ra nhiệt độ cao hơn ở nơi có hạt nano vàng tập trung thành những cụm lớn. Tiếp đó, nhiệt độ cao sẽ làm bốc hơi các phân tử nước gần đó và tạo ra bong bóng siêu nhỏ. Những bong bóng này nhanh chóng lan rộng và nổ tung, phá vỡ cấu trúc của các tế bào ung thư. Chuyên gia Dmitri Lapotko nhận định rằng điểm mấu chốt là các cụm hạt nano vàng tạo ra bong bóng siêu nhỏ trong các tế bào ung thư mà không phải tế bào thường.
Đội ngũ nghiên cứu khẳng định sau khi thử nghiệm trên chuột, họ nhận thấy rằng các hạt nano vàng không chỉ phối hợp với nhau tạo thành cụm để tiêu diệt khối u một cách hiệu quả mà một số hạt còn truy tìm những tế bào ung thư nhỏ lẻ nhờ sự xuất hiện của các kháng thể protein miễn dịch. Những con chuột sau khi phẫu thật và điều trị bằng phương pháp mới đã không hề chứa bất kỳ tế bào ung thư nào trong cơ thể, hay nói cách khác hiệu quả điều trị đến 100%.
Hiện tại, các nhà nghiên cứu đã lên phương án thử nghiệm lâm sàng đối với người trong vòng hai năm tới. Nếu thử nghiệm trên người thành công, kỹ thuật này sẽ giúp cải thiện đáng kể tỷ lệ chữa khỏi ung thư cho bệnh nhân, đặc biệt trong trường hợp không thể phẫu thuật cắt bỏ toàn bộ khối u.
Tham khảo Sciencemag
NỔI BẬT TRANG CHỦ
Sự thật từ nghiên cứu khoa học: Chơi trò chơi điện tử có ảnh hưởng bất ngờ đến chỉ số IQ của trẻ em!
Trò chơi điện tử từ lâu đã là chủ đề gây tranh cãi khi nhắc đến ảnh hưởng của chúng đối với trẻ em. Trong khi nhiều ý kiến chỉ trích việc chơi game có thể gây hại cho sự phát triển trí não, thì một nghiên cứu khoa học đã mang đến cái nhìn khác biệt, cho thấy mối liên hệ tích cực giữa việc chơi game và sự gia tăng trí thông minh ở trẻ nhỏ.
Trải nghiệm game trên Mac mini M4 Pro: Cậu bé tí hon bước ra biển lớn gaming
