Sóng siêu âm phá hủy có chọn lọc các tế bào ung thư khi được điều chỉnh theo tần số chính xác
Các bác sĩ đã sử dụng sóng siêu âm tập trung để tiêu diệt các khối u trong cơ thể mà không cần phẫu thuật xâm lấn trong một thời gian. Tuy nhiên, siêu âm trị liệu được sử dụng trong các phòng khám ngày nay không chỉ gây tổn hại cho các tế bào ung thư mà các tế bào khỏe mạnh cũng bị tổn thương.
Hầu hết các hình thức trị liệu dựa trên siêu âm đều sử dụng chùm tia cường độ cao để làm nóng và phá hủy các tế bào hoặc các chất tương phản đặc biệt được tiêm trước khi siêu âm, có thể làm vỡ các tế bào gần đó. Nhiệt có thể gây hại cho các tế bào khỏe mạnh cũng như tế bào ung thư và chất tương phản chỉ có tác dụng đối với một số ít khối u.
Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ California và Viện Nghiên cứu Thành phố Hope Beckman đã phát triển một phương pháp siêu âm cường độ thấp khai thác các đặc tính vật lý và cấu trúc độc đáo của tế bào khối u để nhắm mục tiêu vào chúng và cung cấp một lựa chọn an toàn hơn, có chọn lọc hơn. Bằng cách giảm cường độ và điều chỉnh tần số một cách cẩn thận để phù hợp với các tế bào mục tiêu, nhóm đã có thể phá vỡ một số loại tế bào ung thư mà không làm tổn hại đến các tế bào máu khỏe mạnh. Phát hiện của họ, được báo cáo trong Thư Vật lý Ứng dụng, từ Nhà xuất bản AIP, là một nghiên cứu mới bước vào lĩnh vực mới nổi gọi là oncotripsy, chọn lọc và tiêu diệt các tế bào ung thư dựa trên đặc tính vật lý của chúng.
Siêu âm xung nhắm mục tiêu tận dụng các đặc tính cơ học độc đáo của tế bào ung thư để tiêu diệt chúng trong khi vẫn giữ lại các tế bào khỏe mạnh.
David Mittelstein, tác giả chính của bài báo cho biết: “Dự án này cho thấy sóng siêu âm có thể được sử dụng để nhắm mục tiêu vào các tế bào ung thư dựa trên đặc tính cơ học của chúng”. “Đây là một bằng chứng thú vị về khái niệm về một loại liệu pháp điều trị ung thư mới không yêu cầu ung thư phải có các dấu hiệu phân tử duy nhất hoặc phải nằm tách biệt với các tế bào khỏe mạnh để nhắm mục tiêu.”
Một phòng thí nghiệm cơ học vững chắc tại Caltech lần đầu tiên phát triển lý thuyết về oncotripsy, dựa trên ý tưởng rằng các tế bào dễ bị tổn thương bởi siêu âm ở các tần số cụ thể – giống như cách một ca sĩ được đào tạo có thể làm vỡ ly rượu bằng cách hát một nốt nhạc cụ thể.
Nhóm Caltech phát hiện ở những tần số nhất định, siêu âm cường độ thấp khiến khung tế bào của tế bào ung thư bị phá vỡ, trong khi các tế bào khỏe mạnh gần đó không bị tổn thương.
Mittelstein cho biết: “Chỉ bằng cách điều chỉnh tần số kích thích, chúng tôi đã thấy sự khác biệt đáng kể trong cách phản ứng của tế bào ung thư và tế bào khỏe mạnh”. “Còn rất nhiều câu hỏi cần điều tra về cơ chế chính xác, nhưng những phát hiện của chúng tôi rất đáng khích lệ”. Các nhà nghiên cứu hy vọng công việc của họ sẽ truyền cảm hứng cho những người khác khám phá phương pháp oncotripsy như một phương pháp điều trị mà một ngày nào đó có thể được sử dụng cùng với hóa trị, liệu pháp miễn dịch, xạ trị và phẫu thuật. Họ có kế hoạch hiểu rõ hơn về những gì đặc biệt xảy ra trong tế bào bị ảnh hưởng bởi hình thức siêu âm này.
Nguồn: Kỹ sư âm thanh Phawin Phanudom (Gun)
Dịch: Giải pháp âm học
