Nghiên cứu của nhóm tiến sĩ Nguyễn Minh Nam, thạc sĩ Bùi Thị Phường, cử nhân Nguyễn Thành Đạt và Nguyễn Thị Kim Nhường, trường Đại học Khoa học Sức khỏe, Đại học Quốc gia TP HCM, thực hiện trong giai đoạn 2020 – 2023.

Ttrong kỹ thuật y học hiện nay, việc xác định ung thư gan thường dùng phương pháp chỉ thị sinh học (AFP). Theo nhóm nghiên cứu, cách này với độ chính xác không cao nên chưa đánh giá chắc chắn người bệnh có bị ung thư gan không. Phương pháp sinh thiết (lấy một phần mẫu gan của bệnh nhân để phân tích) có độ chính xác cao nhưng có yếu tố xâm lấn, ảnh hưởng sức khỏe bệnh nhân.

Nhóm hướng đến việc sử dụng chỉ dấu sinh học từ biểu hiện gene có trong máu người bệnh để phân tích, đưa ra nhận định về bệnh ung thư gan, ít xâm lấn nhưng độ chính xác cao. Việc chẩn đoán sớm ung thư gan giai đoạn đầu sẽ giúp tăng tỷ lệ sống sót trong vòng 5 năm lên tới 70% giúp bệnh nhân giảm đau đớn và gánh nặng cho gia đình.

Theo thạc sĩ Bùi Thị Phường, thành viên nghiên cứu, nhóm muốn phát triển phương pháp chẩn đoán ít xâm lấn từ mẫu máu của bệnh nhân và tình nguyện viên, sau đó tiến hành phân tích mức độ biểu hiện gene bằng phương pháp RT-PCR. Dựa trên kết quả biểu hiện gene tới một giá trị xác định, sẽ đưa ra được kết luận bệnh nhân có nguy cơ mắc ung thư gan không. Từ cơ sở này, nhóm sử dụng dữ liệu mở của gần 2.000 bệnh nhân trên toàn thế giới được công khai trong giới học thuật kết hợp 36 mẫu máu, sinh thiết của bệnh nhân do một bệnh viện tại TP HCM cung cấp. Việc lấy mẫu được hội đồng y đức cho phép.

Nhóm sử dụng mô hình học máy, phân tích từ hàng chục nghìn dữ liệu về gene, sau đó sàng lọc và xác định 14 gene biểu hiện bệnh ung thư gan. Quá trình phân tích, nhóm xác định gene F12 tiềm năng trong việc phát hiện ung thư gan. Khi biểu hiện gene F12 thấp ở một chỉ số xác định thì khả năng bệnh nhân mắc ung thư gan cao, ngược lại biểu hiện gene F12 cao thì khả năng mắc bệnh thấp.

Theo tính toán, mô hình máy học có thể xác định ung thư gan từ dữ liệu của 36 bệnh nhân trong nước với độ chính xác trên 70%, với dữ liệu nước ngoài độ chính xác 80 – 90% do số lượng dữ liệu nhiều hơn. Đây là cơ sở xây dựng mô hình chẩn đoán, tiên lượng mức độ nặng nhẹ và hướng điều trị cho tình trạng từng bệnh nhân.

Theo thạc sĩ Phường, hiện bộ dữ liệu bệnh nhân trong nước còn ít nên có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của mô hình. Nhóm đang kết nối với các bệnh viện khác trong cả nước thu thập thêm nguồn dữ liệu để phân tích và chạy mô hình với độ chính xác cao hơn.

Việc thu thập dữ liệu bệnh nhân theo đánh giá của nhóm, cần bác sĩ có kỹ thuật chuyên môn cao để lấy mẫu đạt yêu cầu và sự đồng thuận của bệnh nhân hoặc gia đình, chấp nhận tham gia nghiên cứu khoa học. Nhóm kỳ vọng nghiên cứu giúp phát triển chiến lược điều trị cho bệnh nhân ung thư gan, mở ra hướng nghiên cứu mới và có ý nghĩa quan trọng trong thời đại y học cá nhân hóa và y học chính xác ngày nay.

Công trình giành giải khuyến khích cuộc thi Sáng kiến Khoa học 2024 do Báo VnExpress tổ chức hồi tháng 5. Đại diện hội đồng chuyên môn cuộc thi đánh giá, đây là nghiên cứu chẩn đoán ung thư giai đoạn sớm mang tính xã hội cao. Tuy nhiên, nguồn dữ liệu nhóm sử dụng ở bệnh nhân nước ngoài, hơn 10 năm trước. Trong khi đó, các bệnh ung thư nói chung và ung thư gan nói riêng có thể biến đổi theo thời gian do sự phát triển của kinh tế, xã hội, môi trường sống… Do đó nhóm cần có nhiều hơn những dữ liệu bệnh nhân trực tiếp, trong nước để có đánh giá xác đáng. “Kỹ thuật y khoa tác động đến sức khỏe con người cần sự cẩn trọng làm nhiều giai đoạn, thời gian thử nghiệm để có cơ sở đánh giá tính phù hợp và khả thi khi triển khai”, đại diện ban giám khảo nói.

Ung thư gan nguyên phát được coi là một trong những biến chứng chính của bệnh gan mạn tính. Phần lớn bệnh xảy ra trên nền xơ gan và là một trong những loại ung thư phổ biến nhất trên thế giới. Một trong những nguyên nhân là bệnh không biểu hiện ra bên ngoài ở giai đoạn đầu. Điều này khiến bệnh nhân không biết mình mắc.

Ung thư gan khó điều trị và kiểm soát do được phát hiện muộn, bệnh có tiên lượng kém, tỷ lệ tái phát khối u cao, kháng với các liệu pháp hóa trị và xạ trị truyền thống, đặc biệt là các khối u không đồng nhất. Bệnh ở giai đoạn đầu có tỷ lệ sống sót sau 5 năm là 36%. Tuy nhiên, hầu hết bệnh nhân được chẩn đoán mắc bệnh ở giai đoạn trung gian hoặc muộn, tỷ lệ sống sót sau 5 năm chỉ còn từ 3 đến 13%.

Hà An

Nhóm nhà khoa học đến từ Viện Hải dương học Woods Hole tại Falmouth đang xin giấy phép để tiến hành dự án đổ 30.000 lít hóa chất ở cách đảo Martha’s Vineyard khoảng 16 km về phía nam, dự kiến bắt đầu vào mùa hè năm nay, theo Phys.org. Dự án mang tên LOC-NESS của Viện Woods Hole tập trung vào hai mục đích chính.

Mục đích đầu tiên là tìm hiểu tác động tiềm ẩn tới môi trường khi tăng cường độ kiềm của nước biển để loại bỏ carbon dioxide (CO2) trong khí quyển. Mục đích còn lại là kiểm nghiệm và báo cáo lượng CO2 có thể bị loại bỏ theo phương pháp này nếu triển khai ở quy mô lớn.

“Dù cắt giảm khí thải đóng vai trò chủ chốt nhằm giảm thiểu tác động của con người tới khí hậu Trái Đất, trong những năm gần đây, rõ ràng việc cắt giảm khí thải cần được hỗ trợ bằng cách loại bỏ carbon dioxide trong không khí”, nhóm nhà khoa học ở Woods Hole cho biết.

Các nhà môi trường học và ngư dân không ủng hộ thí nghiệm dự kiến tiếp tục vào mùa hè năm sau ở quy mô lớn hơn nhiều với khoảng 272.765 lít hóa chất xuống vùng biển phía đông bắc Provincetown ở vịnh Maine.

Friends of the Earth là một trong hàng chục tổ chức viết thư cho Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ nhằm phản đối dự án. Họ nhấn mạnh tăng cường độ kiềm đại dương, quá trình thêm hợp chất kiềm vào nước biển nhằm thay đổi độ Ph và khả năng hấp thụ carbon tự nhiên của đại dương không phù hợp với Công ước về Đa dạng sinh học của Liên Hợp Quốc do rủi ro và tính không chắc chắn của công nghệ này đối với đa dạng sinh học và hệ sinh thái.

Theo nhà vận động Benjamin Day của tổ chức Friends of the Earth, sodium hydroxide là hợp chất cực kỳ nguy hiểm. Nó gây ra bỏng hóa chất nếu tiếp xúc với da người hoặc động vật biển. Hoạt động tăng độ kiềm thường sử dụng khoáng chất như đá vôi và tạo ra một loạt vấn đề khác. Tuy nhiên, sodium hydroxide đặt ra nhiều vấn đề tức thời hơn. Những ngư dân trong vùng cũng lo sợ thí nghiệm có thể ảnh hưởng tới sản lượng đánh bắt của họ.

Các nhà khoa học Woods Hole cho biết dự án sẽ hoạt động trong dải pH an toàn đối với sinh vật sống dưới nước và tuân thủ quy định nghiêm ngặt về theo dõi môi trường. Họ sẽ thường xuyên theo dõi độ kiềm, sử dụng bộ dụng cụ chuyên dụng, cảm biến và thiết bị lấy mẫu. Kết quả sẽ cung cấp dữ liệu đo đầu tiên trong nước về độ an toàn của phương pháp, bao gồm tác động tới thành phần hóa chất trong nước, mạng lưới thức ăn ở biển và sinh vật lớn. Theo Alison Brizius, giám đốc Cơ quan quản lý vùng ven biển Massachusetts, dự án này rất cần thiết nhằm hiểu rõ tác động của việc loại bỏ carbon dioxide bằng nước biển.

An Khang (Theo Phys.org)

TS Nguyễn Ngọc Tuân (34 tuổi), trường Đại học Ecole Normale Superieur (ENS-PSL), Paris (Pháp), cùng các cộng sự đang theo đuổi các kỹ thuật mới trong lĩnh vực kỹ thuật mô. Nghiên cứu này được tiếp nối từ Dự án phát triển dây chằng nhân tạo phân hủy sinh học do anh thực hiện tại Đại học Sorbonne Paris Nord (Pháp) từ năm 2017.

“Có rất nhiều mô cơ quan trên cơ thể khi bị tổn thương hay mất đi sẽ rất khó hoặc không thể lành lại. Do đó tái tạo lại những mô tổn thương này trở thành vấn đề hấp dẫn đối với các nhà khoa học”, TS Tuân nói với VnExpress.

Dây chằng nhân tạo phân hủy sinh học được phát triển từ sợi polymer sinh học (polycaprolactone và trước đây là Polyethylene terephthalate) có thể thúc đẩy quá trình tái tạo của mô dây chằng đã đứt. Nó được dùng để ghép thay thế tạm thời dây chằng bị tổn thương nhằm giữ cố định khớp gối và trở thành khung vật liệu để thúc đẩy sự tái tạo tế bào mô thành dây chằng mới.

Điều thú vị là các sợi polymer sẽ phân hủy chậm trong cơ thể mà không gây độc tế bào trong quá trình dây chằng mới được tái tạo lại, do đó không cần phẫu thuật loại bỏ. Đây là giải pháp hữu ích cho bệnh nhân gặp chấn thương liên quan đầu gối, thường gặp ở người chơi thể thao, phổ biến trong các cầu thủ bóng đá, người lao động nặng hoặc vận động sai cách.

Các kết quả từ nghiên cứu cho thấy khả năng thúc đẩy hồi phục chấn thương nhanh hơn, ít rủi ro, hiệu quả và ít tốn kém hơn so với các phương pháp phẫu thuật nối ghép mô truyền thống. Nghiên cứu được đánh giá là “bước đột phá trong lĩnh vực kỹ thuật mô và y học tái tạo”, đăng trên tạp chí quốc tế Polymer Degradation and Stability (2020-2021,NXB Elsevier), Scientific Report (2021, NXB Springer-Nature), Biointerphases (2020, American Institute of Physics).

TS Tuân cho biết, thách thức lớn nhất là cần “đáp ứng được các yêu cầu khắt khe trong cấy ghép vào cơ thể”, bởi vật liệu cần phải có tính tương thích sinh học với tế bào, không gây độc tế bào, tính chất cơ học phù hợp mô. Ví dụ, đối với sợi biopolymer cho dây chằng nhân tạo, chúng cần chịu được lực kéo, xoắn và trọng lượng từ cơ thể lên khớp đầu gối, để giữ cho các khớp được cố định. Bên cạnh đó còn có yêu cầu tăng cường bám dính cho tế bào và thúc đẩy tế bào phát triển thành các mô đích.

Để giải quyết vấn đề này, nhóm đã hoạt hóa bề mặt sợi bằng cách phủ với các phân tử polystyrene sulfonate có hoạt tính sinh học với tế bào thông qua liên kết hóa học vững chắc. Nhóm nghiên cứu sử dụng kỹ thuật ozone hóa nhằm kiểm soát khả năng phủ hoàn toàn bề mặt 3D của các bó sợi polymer. Toàn bộ quá trình trải qua sự kiểm soát nghiêm ngặt về điều kiện y tế trước khi sản phẩm được thử trong ống nghiệm và cấy ghép trên chuột, cừu và sau đó là con người.

“Khả năng tái sản xuất của các vật liệu này cũng là một thử thách cần vượt qua”, anh cho hay. Những vật liệu cần đáp ứng được yêu cầu về sự ổn định về chức năng, sản xuất và vượt qua các bài kiểm tra khắt khe của các tổ chức y tế như FDA (Mỹ) hay CE (châu Âu).

GS Veronique, Đại học Sorbonne Paris Nord, thành viên hội đồng Hiệp hội Kỹ thuật Y sinh Pháp, trưởng nhóm nghiên cứu cho hay, đứt dây chằng chéo trước (ACL) là một trong những chấn thương thể thao phổ biến nhất ảnh hưởng đến các vận động viên. Do khả năng chữa lành kém của ACL nên thường phải can thiệp bằng phẫu thuật. Theo giáo sư, ngày nay phương pháp phẫu thuật tạo hình dây chằng (utograft replacement) là “tiêu chuẩn vàng”. Tuy nhiên hơn 50% trường hợp cho thấy các rủi ro từ đau nhức, hoại tử xương tại điểm bám và thời gian hồi phục rất lâu (6 đến 12 tháng). “Do đó sự phát triển của dây chằng nhân tạo hoạt tính sinh học và phân hủy sinh học là một hướng đi cần thiết để giải quyết các vấn đề này”, ông nói.

Hiện công nghệ này được công ty Texinov và Movmedix sử dụng sản xuất và đưa vào thử nghiệm lâm sàng tại châu Âu và Mỹ. “Thị trường dây chằng nhân tạo mô phỏng dây chằng tự nhiên, được làm từ vật liệu tương thích sinh học, hoạt động in vivo mà không gây phản ứng hệ thống trong cơ thể. Cấy dây chằng nhân tạo là một kỹ thuật rất chuyên biệt, được khuyên dùng cho các vận động viên và bệnh nhân cần hiệu suất cao”, TS Julien Steinbrunn, Giám đốc nghiên cứu và phát triển, công ty Movmedix, đánh giá.

Nghiên cứu y học tái tạo song ít ai ngờ TS Tuân vốn xuất phát điểm từ kỹ sư ngành hóa dầu. Anh kể bắt đầu theo đuổi nghiên cứu về vật liệu cao phân tử khi là sinh viên Trường Đại học Bà Rịa (Vũng Tàu). Nhờ sự giúp đỡ từ thầy trưởng khoa lúc đó là PGS. TS Nguyễn Văn Thông, anh nhận được Quỹ nghiên cứu khoa học dành cho sinh viên từ trường. “Đó là bước ngoặt lớn định hướng tôi theo đuổi con đường nghiên cứu sau này”, anh nói.

Năm 2017, anh Tuân nhận được học bổng tiến sĩ về vật liệu sinh học cho tái tạo dây chằng chéo trước của đầu gối, dưới sự hướng dẫn của GS Veronique Migonney thuộc Đại học Sorbonne Paris Nord. Nghiên cứu nằm trong khuôn khổ dự án LIGA2BIO từ chương trình đầu tư tương lai (PIA) từ BPIfrance, liên kết với các công ty về công nghệ sinh học. Tốt nghiệp, TS Tuân làm việc cho bộ phận nghiên cứu và phát triển của công ty công nghệ sinh học về cấy ghép CERAVER rồi làm nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Ecole Normale Superieur theo hướng nghiên cứu về vật liệu sinh học và tế bào.

Hiện anh phối hợp với nhóm nghiên cứu từ các trường Đại học Công nghệ Compiègne (Pháp) và Đại học Saarland (Đức) trong phát triển chuyển gene và gene hướng dẫn bằng giàn giáo cho tái tạo mô xương, sụn và dây chằng.

“Chúng tôi hướng đến giải quyết các hạn chế của vật liệu sinh học cho tái tạo các mô cơ quan khó hoặc không thể phục hồi và đào tạo nhân lực khoa học về lĩnh vực này”, anh nói.

TS Tuân cho biết thêm, hiện Việt Nam có nhiều các nhóm nghiên cứu lớn và công ty công nghệ vật liệu sinh học tham gia lĩnh vực này. Song anh nhìn nhận cần có nhóm nghiên cứu đa ngành, như hóa học, cơ lý, sinh học và Y, phối hợp chặt chẽ giữa nhóm nghiên cứu và công ty sản xuất. “Tôi luôn tìm kiếm cơ hội hợp tác và làm việc với nhóm nghiên cứu về lĩnh vực kỹ thuật mô tại Việt Nam”.

Như Quỳnh