Phương pháp mới chữa ung thư não nhờ sóng siêu âm hội tụ

Mèo Cọp

“This world is merciless.”
Thành viên thân thiết
Tham gia
25/11/2012
Bài viết
359
(kenhsinhvien.vn) Một kỹ thuật mới sử dụng sóng siêu âm có thể tạo nên một cuộc cách mạng về phương pháp chữa trị các bệnh chết người hoặc khó trị, từ ung thư đến Alzheimer và Parkinson.

Trước khi điều trị bằng sóng siêu âm hội tụ, vi bọt được tiêm vào máu. Sóng siêu âm hội tụ cường độ thấp khiến vi bọt dao động, tạm thời mở ra hàng rào máu não cho phép truyền thuốc hoá trị đến vùng có khối u. Ảnh: Kevin Van Paassen, Trung tâm Khoa học Sức khoẻ Sunnybrook.

Trước khi điều trị bằng sóng siêu âm hội tụ, vi bọt được tiêm vào máu. Sóng siêu âm hội tụ cường độ thấp khiến vi bọt dao động, tạm thời mở ra hàng rào máu não cho phép truyền thuốc hoá trị đến vùng có khối u. Ảnh: Kevin Van Paassen, Trung tâm Khoa học Sức khoẻ Sunnybrook.

6 giờ, một buổi sáng mùa xuân năm 2021, một người đàn ông 63 tuổi vui tính và hoạt bát tên là Michael Butler được đẩy vào phòng chụp MRI đặc biệt tại Trung tâm Khoa học Sức khoẻ Sunnybrook ở Toronto. Vị chuyên viên kinh doanh đã nghỉ hưu, đồng thời cũng là tay lái mô tô này được nối với một sợi dây truyền tĩnh mạch và mặc trang phục bệnh nhân. Khác với chòm râu bạc phơ cắt tỉa gọn, đầu ông nhẵn bóng, một kiểu cách ông tự diện cho mình kể từ cuộc phẫu thuật mở hộp sọ để loại bỏ khối u não to bằng quả mận ba tháng trước.

Hiện ông là một phần của thử nghiệm lâm sàng kiểm chứng một phương pháp truyền thuốc mới thẳng vào não bộ, bằng một kỹ thuật gọi là sóng siêu âm hội tụ (focused ultrasound). Nhiều chuyên gia tin công nghệ điều trị này một ngày nào đó sẽ cách mạng hoá y học về não đối với nhiều bệnh lý không thể hoặc khó chữa, từ ung thư não đến Alzheimer, Parkinson và ALS.

Ở trường hợp của Butler, liệu trình được thiết kế để truyền thuốc sẽ cố tiêu diệt tế bào ung thư còn sót lại sau khi phẫu thuật. Loại bỏ hoàn toàn tế bào ung thư mà không gây tổn hại nghiệm trọng đến não bộ là bất khả thi. Sóng siêu âm hội tụ là cơ hội duy nhất của ông để kéo dài sự sống trước căn bệnh u thần kinh đệm, một dạng ung thư rất khó điều trị.


Nhóm nghiên cứu của Sunnybrook đang chuẩn bị cho một người tham gia thử nghiệm lâm sàng Di căn não của bệnh ung thư vú bằng phương pháp điều trị sóng siêu âm hội tụ. Ảnh: Kevin Van Paassen, Trung tâm Khoa học Sức khoẻ Sunnybrook.

Nhóm nghiên cứu của Sunnybrook đang chuẩn bị cho một người tham gia thử nghiệm lâm sàng Di căn não của bệnh ung thư vú bằng phương pháp điều trị sóng siêu âm hội tụ. Ảnh: Kevin Van Paassen, Trung tâm Khoa học Sức khoẻ Sunnybrook.

Đang chờ ông là Nir Lipsman, bác sĩ phẫu thuật não đồng thời là nhà khoa học tại Chương trình Nghiên cứu Khoa học Não Hurvitz, cùng với một chuyên viên MRI, một kỹ sư vật lý y sinh và một bác sĩ gây mê. Butler được tiêm một liều an thần nhẹ và hộp sọ của ông được cố định bằng 4 đinh ghim vào một khung nhẹ để tránh nhúc nhích. Sau khi đã nằm trên gi.ường máy MRI, đầu ông đội vào một máy biến năng như mũ bảo hiểm, có thể truyền hơn một ngàn chùm năng lượng sóng siêu âm giao thoa vào sâu bên trong não bộ với độ chính xác phi thường.

Sóng siêu âm hội tụ là “y học viễn tưởng đang nhanh chóng trở nên thực tế,” giám đốc Trung tâm Ung thư can thiệp của Viện Y tế Quốc gia (Mỹ) Brad Wood cho biết.

Liệu trình hoàn toàn mới này truyền thuốc vào não bằng cách vượt qua một rào cản chính: hàng rào máu não, là một lớp bảo vệ mỏng gồm các tế bào chuyên biệt lót trong các mao mạch để bảo vệ cơ quan được ưu tiên bậc nhất của cơ thể con người. Nó canh chừng kẻ xấu, như mầm bệnh, nhưng cũng ngăn chặn những chất có lợi không được đi vào. Kết quả là mọi loại thuốc điều trị các bệnh như ung thư não và thoái hoá thần kinh không thể tiếp cận đến khu vực cần chúng nhất một cách hiệu quả.

Thách thức ở chỗ bộ não rất mong manh và nếu tổn thương thì không thể phục hồi, đó là nguyên nhân tại sao các bác sĩ phẫn thuật muốn có chiến lược mới để vượt qua hàng rào máu não. Những phương pháp như tiêm thuốc trong phẫu thuật đã từng được thử nhưng phải rạch da, đục lỗ trên hộp sọ và đưa những y cụ qua não, vốn đều có nguy cơ nhiễm trùng, chảy máu, sưng tấy và có thể gây tổn thương não bộ vĩnh viễn. “Khi điều trị não, chúng tôi cũng phải nhớ luôn người đó như nào,” Lipsman cho biết, ông cũng là giám đốc của Trung tâm Điều hoà thần kinh Harquail của Sunnybrook. “Điều trị tim, tứ chi hoặc phổi sẽ không thay đổi tính cách, ký ức hoặc cảm xúc của một người. Nhưng làm hại não bộ thì có.”

Đó là lý do sóng siêu âm hội tụ, vốn là cách không thâm nhập, lại cực kỳ hấp dẫn. Nhiều nhóm nghiên cứu trên thế giới đã chứng minh việc mở hàng rào máu não bằng sóng siêu âm là an toàn và khả thi, nên rảo cản tiếp theo chính là chứng minh những lợi ích y tế.

“Thoáng có chút hy vọng,” Lipsman cho biết, đề cập đến nhiều thử nghiệm lâm sàng mà ông đang giám sát để xử lý mọi căn bệnh từ ung bướu đến thoái hoá thần kinh. Lĩnh vực này cũng đang tiến bộ để cải tiến việc truyền thuốc, cải thiện sự thoải mái của bệnh nhân và giúp công nghệ được ứng dụng nhiều hơn.


Rào cản gây nhiễu

Sóng siêu âm hội tụ không phải là một ý tưởng mới và đã được dùng điều trị y khoa từ những năm 1950. Từ 15 năm trước các bác sĩ đã dùng nó để tiêu diệt u xơ tử cung, ung thư tiền liệt tuyến và phì đại tiền liệt tuyến. Ngày nay phương pháp này đang được ứng dụng cho hơn 160 căn bệnh ở nhiều giai đoạn nghiên cứu và thương mại hoá. Một số kỹ thuật được FDA phê duyệt được dùng để điều trị chứng run và một số triệu chứng vận động của bệnh Parkinson, nhưng những nỗ lực ấy đều không có liên quan đến việc mở hàng rào máu não.

Mở hàng rào máu não

Dù thuật ngữ này ám chỉ đến một lớp màng, nhưng hàng rào máu não không phải là một cấu trúc đơn lẻ mà là một mạng lưới tế bào ken chặt kết dính với nhau. Những tế bào được gọi nôm na là nội mô này là lớp trong của mạch máu khắp cơ thể. Xung quanh bộ não, chúng hoạt động như cách trẻ em nắm tay nhau chơi trò Red Rover, ngăn chặn đội đối thủ. Đó là một chức năng cần thiết để bảo vệ bộ phận quan trọng này, và là một thách thức lớn đối với điều trị bệnh lý về não bộ.

Cánh cổng đó đã mở ra vào năm 2015, khi bác sĩ phẫu thuật thần kinh người Canada Todd Mainprize và các nhà khoa học tại Sunnybrook chứng minh có thể mở hàng rào máu não của một bệnh nhân một cách an toàn mà sọ vẫn nguyên vẹn bằng sóng siêu âm hội tụ. Kỹ thuật này tạm thời tách các tế bào liên kết của hàng rào trong vài giờ, đủ lâu để thuốc đi vào não bộ. Nó cũng có thể trở lại nguyên vẹn, hàng rào máu não sẽ tự đóng lại trong vòng 24 giờ sau khi điều trị.

Nhóm nghiên cứu Sunnybrook đã vượt qua một cột mốc nữa vào tháng 10/2021. Sử dụng kháng thể điều trị có gắn thẻ phóng xạ, nhóm đã theo dõi kháng thể khi nó băng qua hàng rào và đi vào não, đến được tế bào ung thư đã di căn từ vú.

Khả năng đo lường lượng thuốc truyền vào như vậy là một “mắc xích còn thiếu” trong lĩnh vực sẽ làm thay đổi nền y học này, Neal Kassell, cựu đồng chủ tịch khoa giải phẫu thần kinh tại Đại học Virginia đồng thời là nhà sáng lập và chủ tịch Cơ sở Sóng siêu âm hội tụ (tổ chức đã giúp tài trợ và thúc đẩy nghiên cứu quốc tế) cho biết. “Cách làm này sẽ tạo ra một cuộc cách mạng trị liệu tương tự như máy quét MR đã đổi mới cách chẩn đoán.”

Hiện Trường Y của Đại học Maryland là một trong những trung tâm hàng đầu Hoa Kỳ về nghiên cứu sóng siêu âm hội tụ. Chủ tịch của khoa giải phẫu thần kinh, Graeme Woodworth, được giúp đỡ rất nhiều từ các cuộc thử nghiệm lâm sàng hợp tác nhiều trung tâm để cải tiến việc truyền thuốc bằng cách mở hàng rào máu não, gồm công trình của ông với nhóm nghiên cứu ở Toronto đang điều trị bệnh nhân mắc bệnh u thần kinh đệm.

“Chúng tôi có thể tiến hành điều trị hằng tháng, chúng tôi có thể hoàn thành công việc với mức độ kiểm soát và an toàn cao, còn bệnh nhân thì khá lên mỗi tháng,” Woodworth cho biết. Khả năng cá nhân hoá điều trị là “rất thú vị”, ông nói thêm. “Đó là một khái niệm thay đổi cục diện trong việc xử lý những căn bệnh như u thần kinh đệm.”


Sự lạc quan chừng mực

Các thử nghiệm tiền lâm sàng điều trị Alzheimer bằng sóng siêu âm hội tụ cũng cho một số kết quả khả quan. Đối với bệnh nhân lần đầu chữa trị, chỉ mở hàng rào máu não dường như đã có những hiệu quả tích cực về nhận thức như cải thiện chức năng trí nhớ. Elisa Konofagou, giáo sư khoa kỹ thuật y sinh và phóng xạ học của Đại học Columbia và các nhà nghiên cứu khác đã nhận thấy mảnh vụn của mảng beta amyloid – một trong những dấu hiệu của bệnh Alzheimer – sẽ bị loại bỏ khỏi não bộ khi hàng rào mở ra. Không ai biết chính xác nguyên nhân là gì, nhưng đó là một khởi đầu tốt.

Các ứng dụng tiềm năng khác của sóng siêu âm hội tụ, như liệu pháp gen, vẫn chưa đến giai đoạn thử nghiệm lâm sàng, nhưng các nhà nghiên cứu hy vọng rằng sẽ không còn xa nữa.

Tại Trung tâm Khoa học thần kinh toàn diện ở Madrid, bác sĩ chuyên khoa thần kinh đồng thời là giáo sư Jose Obeso và nhóm nghiên cứu của ông đã phát hiện ra vector virus (dùng virus vô hại làm hệ thống chuyên chở gen) có thể vượt qua hàng rào máu não ở động vật linh trưởng (trừ con người) sau khi điều trị bằng sóng siêu âm hội tụ và cung cấp chỉ dẫn để chữa lành các protein chống lại bệnh thoái hoá thần kinh như Parkinson. Theo lý thuyết, tế bào não sẽ hấp thụ gen và sau đó sản sinh protein lưu trữ chức năng não bộ hoặc ngăn chặn hoạt động không mong muốn trong một số vùng não nhất định. Nguyên tắc ấy đã được chứng minh là có hiệu quả ở chuột nhưng kết quả chưa công bố trên sẽ là khám phá đầu tiên xác nhận trường hợp xảy ra ở khỉ. “Nếu nó hiệu quả ở khỉ, có thể ở người cũng vậy.”

Hiện không có phương pháp nào cho thấy có thể thay đổi tiến triển của các bệnh về não bộ như Parkinson, nên “bất kỳ hy vọng nào ta có về một phương pháp điều trị mà trước đây chưa từng có rõ ràng là một điều cần được chào đón,” nhà nghiên cứu Jon Stoessl nhận định.

Tuy vậy Stoessl cũng cảnh báo không nên gieo hy vọng sớm. Sóng siêu âm hội tụ chữa các bệnh thoái hoá thần kinh nhìn chung không tiên tiến bằng như để chữa ung thư. Ở ung thư, bác sĩ hiểu rõ hơn về vị trí truyền thuốc. Nhưng những bệnh lý như Parkinson và ALS thì không như vậy, các nhà nghiên cứu vẫn đang cố tìm ra bộ phận não nào bị ảnh hưởng và ảnh hưởng thế nào.


Nhu cầu to lớn

Nhưng đối với nhiều chuyên gia và bệnh nhân, phương pháp điều trị sóng siêu âm hội tụ đã phê duyệt đến không kịp lúc. Hãy xem tác động của bệnh Alzheimer: Căn bệnh này và các dạng mất trí liên quan của nó ảnh hưởng đến 57 triệu người trên thế giới, con số dự kiến sẽ tăng gấp ba vào năm 2050. Hàng trăm loại thuốc chữa Alzheimer đã thất bại trong các cuộc thử nghiệm lâm sàng, tiêu tốn hàng tỷ đô la. Một số nhà nghiên cứu suy đoán nguyên nhân là vì thuốc không đến được não ở nồng độ thích hợp. Cung cấp liều cao bằng phương pháp thông thường sẽ đòi hỏi những liều thuốc có thể gây độc. Một lợi ích hiển nhiên của sóng siêm âm hội tụ là vì thuốc được nhắm đến não, nên liều lượng thấp hơn sẽ vẫn hiệu quả.

Trong khi những ứng dụng này điều trị các bệnh có xu hướng xảy ra ở người già, nhưng những đối tượng khác cũng sẽ hưởng lợi từ cách thức truyền thuốc mới này. Tại Columbia, Konofagou đang sử dụng công nghệ này để chữa trị bệnh nhi mắc căn bệnh ung thư não chết người gọi là u thần kinh đệm đường giữa khuếch tán. Loại khối u não này xảy ra ở trẻ nhỏ và gây tử vong trong vòng một năm sau khi chẩn đoán. Thách thức đối với cô là làm cho công nghệ này dễ tiếp cận hơn.

Đối với liệu trình của Butler ở Toronto, các bác sĩ đã thiết kế phương pháp điều trị để truyền thuốc chính xác đến phần khối u còn lại và vùng ngay xung quanh trong khi bỏ qua phần mô lân cận. Trước khi thực hiện liệu pháp, Lipsman ngồi trong phòng điều khiển bên cạnh, tạo ra bản đồ não không gian ba chiều độ phân giải cao và xác định vị trí ông muốn mở hàng rào máu não để làm mục tiêu cho hoá trị.

Từ đó nhóm sẽ tuân theo một chuỗi các thao tác được phối hợp chặt chẽ. Butler nuốt một viên thuốc hoá trị khoảng 45 phút trước khi thực hiện. Khi thuốc hoá trị đạt nồng dộ cao nhất trong máu, các kỹ thuật viên tiêm vi bọt đầy khí vào tĩnh mạch ông. Bọt này nhỏ hơn tế bào hồng cầu và vô hại đi qua cơ thể trong lúc hấp thụ năng lượng sóng siêu âm.

90 giây kế tiếp, Lipsman điều chỉnh hướng mũ sóng siêu âm hội tụ để phát ra năng lượng mục tiêu đến vị trí chính xác bằng quả trứng trong não Butler. Sóng siêu âm kích thích vi bọt nhanh chóng giãn nở và co lại – nới lỏng các liên kết gắn chặt của hàng rào máu não và mở ra lối vào cho các phân tử thuốc chảy qua và đến tiếp xúc trực tiếp với khối u và vành xung quanh khu vực khối u.

“Về cả khoa học và y học, kì tích này một bước đột phá,” Lipsman nói. Nhưng nó cần nhiều thiết bị chuyên dụng và đội ngũ lành nghề, không phải bệnh viện hoặc phòng khám nào cũng có nguồn lực như thế này.

Sốt ruột vì thiếu kinh phí, máy MRI và cộng sự công nghệ, Konofagou đã phát triển một hệ thống điều hướng thần kinh di động không phụ thuộc vào máy MRI để hướng dẫn sóng siêu âm hội tụ mở hàng rào máu não. Bằng cách xoay sở mà không có máy MRI chuyên dụng, cô nảy ra giải pháp đơn giản hơn, dùng ảnh MRI sẵn có để tìm mục tiêu và sau đó mở hàng rào máu não bằng sóng siêu âm từ thiết bị cầm tay. Cách này không chính xác bằng hệ thống hướng dẫn MRI, nhưng nó vẫn hiệu quả.

Kullervo Hynynen, kỹ sư y sinh Đại học Toronto đã tiên phong sử dụng vi bọt và sóng siêu âm hội tụ MRI hướng dẫn, cũng đang phát triển một chiếc mũ sóng siêu âm hội tụ tuỳ chỉnh thế hệ mới tinh vi hơn có thể sử dụng mà không cần hướng dẫn thời gian thực của máy MRI khi bệnh nhân đang nằm trong máy.

Ông ước tính chiếc mũ có thể tái sử dụng này sẽ cắt giảm chi phí cho chỉ dẫn hình ảnh xuống còn khoảng $500 tổng quá trình điều trị, so với chi phí hiện tại khoảng $1000 mỗi lần điều trị. Với những tiến bộ công nghệ xa hơn, sau cùng cách này có thể điều trị bệnh nhân tại nhà họ. “Đó là một giấc mơ xa”, phó chủ tịch nghiên cứu và cải tiến Hynynen tại Sunnybrook cho biết. Ông tin chính phủ Canada sẽ phê duyệt thiết bị này chỉ trong vòng 5 năm nữa.


Cơ hội đáng nắm bắt

Quá đỗi hào hứng, nhiều nhóm đang nghiên cứu để cải tiến công nghệ sóng siêu âm hội tụ. Insightec, nhà tài trợ của Sunnybrook, hiện đang sản xuất một trong những thiết bị sóng siêu âm MRI hướng dẫn mở hàng rào máu não được sử dụng rộng rãi nhất. Lipsman cho biết công ty đang phát triển các quy cách để việc điều trị thoải mái hơn cho bệnh nhân, ví dụ như không cần cạo trọc đầu nữa và dùng đinh ghim cố định trong hộp sọ.

Về phần phê duyệt của chính phủ, Lipsman tin những ứng dụng vào bệnh ung thu, như ung thư não nguyên phát hoặc thứ phát, có lợi thế nhất để tiến lên trong vòng hai đến ba năm nữa. Đó là vì những kết quả mong đợi, như kích thước khối u giảm hoặc tỷ lệ sống sót tăng, đơn giản hơn nhiều và tốn ít thời gian hơn để định nghĩa so với các bệnh thoái hoá thần kinh. Từ đó, ông hy vọng các thử nghiệm về bệnh thoái hoá thần kinh quy mô lớn hơn sẽ không còn quá xa vời.

Tháng 2/2022, Michael Butler đã tổ chức kỷ niệm một năm sau khi tiên lượng bệnh tình của mình. Khi chẩn đoán, bác sĩ dự đoán thời gian tối thiểu ông còn sống là vào năm 2021. Thời điểm tối đa – 18 tháng – sẽ đến vào tháng 8/2022. Ông đang tận dụng từng phút giây thời gian sống. Sau đợt điều trị sóng siêu âm hội tụ cuối cùng vào tháng 10/2021, ông và vợ Valerie đã lên chuyến tàu hoả hoành tráng đi xuyên dãy núi Rocky ở Canada dịp kỷ niệm 15 năm ngày cưới. Mới đây họ đã đưa con cháu đến Disney World tham quan.

Tháng 3/2022, sau khi các ảnh quét cho thấy xuất hiện phần mô mới đáng lo ngại ở cùng khu vực đã hoá trị khối u ban đầu của Butler, ông đã phải phẫu thuật ngay lập tức. Kết quả từ phòng thí nghiệm rất nhẹ nhõm. Đó chỉ là mô sẹo chứ không phải ung thư.

Người đàn ông tự nhận mình là kẻ mơ mộng này cho biết ông tình nguyện tham gia những thử nghiệm lâm sàng nhọc sức ấy, và chắc chắn là không có gì đảm bảo, rốt cuộc là để có thêm thời gian ở bên con cháu. Ông cũng dành thời gian cho Valerie, nhiều chuyến trượt tuyết và cưỡi chiếc Harley Davidson mà họ đã dự định. “Tôi sẽ làm chuột bạch”, ông nói, hy vọng sẽ có nhiều hơn những cuộc thử nghiệm lâm sàng sóng siêu âm hội tụ mà ông có thể tham gia. “Tôi sẽ nắm bắt mọi cơ hội mình có.”


Dịch bởi Kenhsinhvien.vn
(Theo National Geographic)
 
Top