Trong một nghiên cứu mang tính đột phá, các nhà khoa học tại Đại học Michigan vừa sử dụng một thiết bị phát sóng siêu âm hội tụ, không xâm lấn để phá hủy 75% thể tích khối u gan ở chuột.
Sau đó, sóng âm cũng kích thích hệ thống miễn dịch, khiến các tế bào bạch cầu tiêu diệt nốt 25% khối u còn lại. Kết quả là cứ 10 con chuột được chữa trị theo cách này thì có 8 con khỏi bệnh hoàn toàn, không có dấu hiệu di căn và tái phát trong 3 tháng được theo dõi.
Phó giáo sư, tiến sĩ Zhen Xu, người dẫn đầu nhóm nghiên cứu tại Đại học Michigan và thiết bị phát sóng siêu âm chữa ung thư mà họ đang phát triển.
Phương pháp điều trị mới được gọi là "histotripsy", với "histo" trong tiếng Hy Lạp nghĩa là "mô mềm", còn "tripsy" nghĩa là "sự phân hủy". Histotripsy là quá trình bắn một chùm sóng siêu âm hội tụ, có cường độ cao gấp hàng trăm lần so với kỹ thuật siêu âm chẩn đoán hình ảnh, vào khối u.
Chùm siêu âm hội tụ này sau đó sẽ co kéo và làm nổ các bong bóng khí bên trong tế bào khối u. Tác động cơ học này làm vỡ thành của tế bào ung thư và dần dần phân hủy khối u rắn thành dạng lỏng, để các tế bào miễn dịch có thể dọn dẹp và đào thải chúng ra ngoài.
Khác với các công nghệ điều trị ung thư khác, histotripsy phá hủy khối u hoàn toàn nhờ tác động cơ học. Nó không không đòi hỏi phẫu thuật, không sinh nhiệt và cũng không làm ion hóa hay bức xạ tế bào.
"Histotripsy là một lựa chọn không xâm lấn, hiệu quả và đầy hứa hẹn. Nó có thể khắc phục những hạn chế của các phương pháp điều trị ung thư gan hiện tại, như phẫu thuật cắt bỏ", Tejaswi Worlikar, một kỹ sư y sinh tại Đại học Michigan cho biết.
Sóng âm làm nổ các bong bóng khí và từ đó làm tan các khối u ung thư.
Ung thư gan hiện là một trong số 10 bệnh ung thư giết người nhiều nhất thế giới. Ngay cả khi có nhiều lựa chọn điều trị như phẫu thuật, hóa trị, xạ trị, dùng thuốc đích và liệu pháp miễn dịch, tiên lượng của những bệnh nhân ung thư gan vẫn không mấy khả quan.
Chỉ có 18% bệnh nhân ung thư gan tại Mỹ có thể sống thêm được 5 năm. Tỷ lệ tái phát và di căn của khối u sau điều trị ban đầu khá cao. Thêm vào đó, gan cũng là nơi thường xuyên xuất hiện các khối u di căn sang từ phổi, vú, tuyến tụy và trực tràng.
Điều này đặt ra một nhu cầu phát triển thêm các liệu pháp điều trị ung thư gan mới.
Histotripsy trước đây đã được ứng dụng trong điều trị hẹp van tim dạng vôi hóa và u tăng sản lành tính tuyến tiền liệt. Tuy nhiên, nhóm phát triển công nghệ này tại Đại học Michigan bây giờ muốn mở rộng nó sang cho bệnh ung thư gan.
Họ đã chế tạo một thiết bị hội tụ siêu âm, gồm 260 đầu dò phát sóng ở tần số 700 kHz và một thiết bị 8 đầu dò tạo ra sóng âm ở tần số 1 MHz để thử nghiệm trên động vật.
Các đầu phát tạo ra chùm sóng siêu âm hội tụ có tác dụng làm tan khối u.
Hai nhóm chuột, mỗi nhóm có 11 con đã được cấy tế bào ung thư để phát triển các khối u gan. Một nhóm được điều trị với thiết bị histotripsy, trong khi nhóm còn lại được để nguyên không điều trị để làm đối chứng.
Kết quả, cả 11/11 con chuột không được điều trị đã phát triển ung thư tới giai đoạn di căn. Trong khi đó, 9/11 con chuột được điều trị bằng siêu âm, tương đương 81% có dấu hiệu thuyên giảm.
Phó giáo sư, tiến sĩ Zhen Xu, người dẫn đầu nhóm nghiên cứu tại Đại học Michigan cho biết: "Ngay cả khi chúng tôi không nhắm mục tiêu toàn bộ khối u, chúng tôi vẫn có thể khiến khối u thoái triển và làm giảm nguy cơ di căn trong tương lai".
Mục tiêu điều trị mà Xu hướng tới là phá hủy từ 50-75% khối u ban đầu, sau đó để hệ miễn dịch làm nốt phần việc dọn dẹp phần khối u còn lại.
Sau khoảng 10 tuần, những con chuột được điều trị với histotripsy đã khỏi bệnh. Chúng cũng không có dấu hiệu tái phát hay di căn cho tới tận khi nghiên cứu kết thúc.
Trong khi đó, nhóm chuột không được điều trị chỉ sống thêm được trung bình 1 tuần rưỡi. Tất cả chúng đều chết sau 1-3 tuần vì khối u phát triển quá to.
Tới 9/11 con chuột được điều trị bằng histotripsy đã thuyên giảm và không tái phát.
"Nghiên cứu này đã chứng minh tiềm năng của kỹ thuật histotripsy trong việc phá hủy khối u không xâm lấn và ngăn ngừa sự tiến triển cũng như di căn của khối u gan cục bộ", các nhà khoa học cho biết.
Trong khi các thử nghiệm với histotripsy trước đây chỉ chứng minh phương pháp điều trị này có hiệu quả trong việc giảm thể tích khối u, nghiên cứu mới lần này cho thấy nó cũng làm tăng đáng kể tỷ lệ sống sót sau điều trị.
"Những kết quả này cho thấy histotripsy có thể không làm tăng nguy cơ phát triển di căn sau cắt bỏ so với nhóm đối chứng. Các nghiên cứu trong tương lai sẽ tiếp tục điều tra tính an toàn, hiệu quả và tác dụng sinh học của histotripsy", các nhà nghiên cứu viết.
"Chúng tôi hy vọng với những gì đã học được từ nghiên cứu này sẽ giúp thúc đẩy các thử nghiệm tiền lâm sàng và mô bệnh học trong tương lai, hướng tới mục tiêu cuối cùng là áp dụng phương pháp điều trị histotripsy cho những bệnh nhân ung thư gan".
Nghiên cứu của họ đã được đăng trên tạp chí Cancers.
Tham khảo Sciencealert, Michigan, Pubmed