Tương lai của sinh thiết lỏng (Liquid biopsy)

Bài viết được viết bởi BS Nguyễn Hồng Thanh, Trung tâm Công nghệ cao Vinmec

Sinh thiết lỏng có ưu điểm là ít xâm lấn và có thể được thực hiện lặp lại nhiều lần trong suốt quá trình thăm khám và điều trị ung thư. Cho dù vậy, sinh thiết lỏng vẫn bộc lộ những mặt hạn chế và chưa được xem là một công cụ chuẩn được sử dụng bởi các bác sĩ ung thư lâm sàng.

“Phân tích khối u sử dụng các dấu ấn sinh học trong máu ngoại vi là bước đầu tiên của quá trình chẩn đoán ung thư” – nhận định của Catherine Alix-Panabieres. Thách thức hiện tại là làm thế nào để sinh thiết lỏng trở thành công cụ chuẩn trong chẩn đoán lâm sàng.

Trong suốt một thập kỷ qua, sinh thiết lỏng đã nhận được sự quan tâm đặc biệt của khoa học bởi tính hữu dụng và những ưu điểm trong việc sử dụng để phân tích đặc điểm và tính chất của khối u thông qua các dấu ấn sinh học trong máu ngoại vi. Sinh thiết lỏng có ưu điểm là ít xâm lấn và có thể được thực hiện lặp lại nhiều lần trong suốt quá trình thăm khám và điều trị ung thư. Cho dù vậy, sinh thiết lỏng vẫn bộc lộ những mặt hạn chế và chưa được xem là một công cụ chuẩn được sử dụng bởi các bác sĩ ung thư lâm sàng (not yet a standard tool in the clinical oncologist’s arsenal).

Có rất nhiều việc phải làm như việc tối ưu các phương pháp dựa trên các nguyên lý khác nhau. Chính điều này đã tạo ra những tranh cãi trong cộng đồng các nhà khoa học nghiên cứu về ung thư. Thêm vào nữa là hai dấu ấn sinh học được nghiên cứu nhiều nhất khi thực hiện kỹ thuật sinh thiết lỏng chính là các tế bào khối u tự do hoặc các đoạn DNA của tế bào khối u trôi tự do trong máu. Hai dấu ấn sinh học này là đối tượng chính của các kỹ thuật phân tích nhằm xác định sự hiện diện của khối u trong cơ thể. Để khắc phục những vấn đề của sinh thiết lỏng và nâng cao độ tin cậy với các phương pháp chẩn đoán sử dụng sinh thiết lỏng, cộng đồng các nhà khoa học đã phải tập trung chứng minh tiềm năng ứng dụng của các dấu ấn sinh học này. Rất nhiều nỗ lực đã được thực hiện, bao gồm các dự án thành lập Hiệp hội sinh thiết lỏng châu Âu và tổ chức phi lợi nhuận BloodPAC đặt tại Hoa Kỳ. Những liên minh này có thể kết hợp các chuyên gia trong giới nghiên cứu và chuyên gia trong lĩnh vực công nghiệp, nhằm phát triển các phương pháp xét nghiệm mạnh và ổn định dựa trên kỹ thuật sinh thiết lỏng.

Các dự định không phải là để lựa chọn hay tối ưu một phương pháp đơn lẻ nào cho sinh thiết lỏng, mà thực tế là cần phải nhắm tới nhiều dấu ấn sinh học tự do trong máu đặc trưng cho nhiều loại ung thư khác nhau. Điều gì là quan trọng để có thể xác định được sự kết hợp đặc hiệu của các dấu ấn sinh học để từ đó các bác sĩ lâm sàng có thể xác định được tình trạng, nguồn gốc và tiến triển của khối u. Hơn nữa, các dấu ấn sinh học đặc trưng cho sự hiện diện của khối u không phải là dấu ấn duy nhất cần được xem xét, mà chúng ta có thể xem xét sự hiện diện hay tăng lên bất thường về mặt số lượng của các tế bào miễn dịch trong máu, do phản ứng miễn dịch của cơ thể chống lại sự hình thành và phát triển của các tế bào khối u.

Do vậy, việc phát triển các thuật toán có khả năng kết hợp các dữ liệu khác nhau để đưa ra những thông tin đầy đủ nhất về tình trạng khối u là rất cần thiết. Phương pháp này, do đó, có thể giúp các bác sĩ đưa ra chỉ định điều trị phù hợp nhất cho bệnh nhân. Ví dụ, ở những người mang ung thư tụy chưa di căn, các bằng chứng cho thấy CTCs và các thể tiết ngoại bào (exosomes) giải phóng từ tế bào khối u có thể được sử dụng để chẩn đoán khả năng phẫu thuật của các khối u. Và xét nghiệm phân tích máu đã có thể phát hiện và xác định vị trí của tám loại ung thư có thể cắt bỏ bằng phẫu thuật thông qua đánh giá mức độ protein lưu hành và đột biến trong các đoạn DNA tự do của tế bào khối u.

Việc thiếu các tiêu chuẩn chuẩn hóa tiền lâm sàng và lâm sàng đã ngăn chặn sự phát triển của các thuật toán như vậy, tuy nhiên, quá trình thử nghiệm đang được thực hiện. Ví dụ, một dự án thuộc của các quốc gia châu Âu mang tên PROLIPSY đang nghiên cứu làm thế nào mà sinh thiết lỏng có thể hỗ trợ việc phát hiện sớm ung thư tiền liệt tuyến. Các nhà nghiên cứu sẽ kết hợp việc phân tích chỉ số CTCs, DNA tự do trong máu, và thể tiết ngoại bào ở những người có sự tăng cao đột biến về lượng protein kháng nguyên đặc hiệu cho tiền liệt tuyến. Mục đích là để xác định những người bị ung thư tiền liệt tuyến, và sau đó tìm cách để chỉ ra sự khác biệt giữa nhóm có ung thư ác tính và nhóm có khối u lành tính.

Các thử nghiệm lâm sàng đã chứng minh được chỉ số CTCs và lượng DNA tự do có mối liên quan chặt chẽ với nhiều loại ung thư khác nhau. Để chứng minh được vai trò của chúng và mối liên hệ mật thiết với sinh thiết lỏng trong các hướng dẫn lâm sàng, thì các thử nghiệm lâm sàng là hết sức cần thiết. những thử nghiệm này sẽ thu thập các thông tin từ các dự án như PROLIPSY, và thực hiện kiểm tra xem liệu CTCs và ctDNA có thể được sử dụng để giúp chẩn đoán và xác định khối u ở bệnh nhân. Ví dụ, một mẫu máu có thể được thu thập trước khi tiến hành liệu pháp điều trị và được sử dụng để so sánh và tìm ra liệu pháp điều trị tốt nhất cho bệnh nhân. Trong quá trình điều trị, các mẫu sinh thiết lỏng có thể được phân tích định kỳ nhằm soát mức độ ổn định hoặc tăng lên của CTCs và cfDNA, từ đó đưa ra đánh giá cho liệu pháp điều trị phù hợp nhất. Bệnh nhân có thể được chỉ định liệu pháp hiệu quả nhất cho tình trạng bệnh của mình. Việc phân tích mẫu sinh thiết lỏng định kỳ cũng giúp kiểm soát nguy cơ tái phát của các khối u sau giai đoạn điều trị.

Việc thiếu các tiêu chuẩn chuẩn hóa đã chỉ cho phép một số lượng hạn chế các thử nghiệm lâm sàng được thực hiện. Nghiên cứu STIC CTC METABREAST đã chứng minh được các tác dụng lâm sàng của CTCs trong việc giúp chỉ định các liệu pháp hóa trị hoặc điều trị bằng hoocmon cho các bệnh nhân bị ung thư vú di căn. Ở hầu hết các bệnh nhân tham gia thử nghiệm, lượng CTC được xác định đã khẳng định tính đúng đắn trong việc chỉ định liệu pháp điều trị. Ngoài ra, lượng CTC cũng có thể được sử dụng làm cơ sở để điều chỉnh hay thay đổi liệu pháp điều trị. Ở một thử nghiệm khác, có tên là TACTIK, cũng đã sử dụng chỉ số CTC để xác định khi nào thì tình trạng kháng thuốc xuất hiện ở bệnh nhân có ung thư di căn, và thời điểm để thay đổi liệu pháp điều trị.

Khả năng thay thế việc sinh thiết mô tiêu chuẩn (mô đặc) bằng sinh thiết mô lỏng vẫn chưa thực sự rõ ràng. Cho mục đích chẩn đoán khối u nguyên phát hoặc hoặc xác định giai đoạn tổn thương do di căn trong các mô khó lấy mẫu, thì sinh thiết lỏng cung cấp một giải pháp đáng tin cậy. Sinh thiết lỏng cũng có thể giúp trong việc hạn chế những biến chứng có thể xảy ra khi sinh thiết mô xâm lấn, chẳng hạn như chảy máu, nhiễm trùng.

Các nhà nghiên cứu đã biết về tiềm năng lâm sàng của sinh thiết lỏng từ nhiều năm qua. Để có thể đưa sinh thiết lỏng vào sử dụng rộng rãi, hiện nay cần có nhiều thử nghiệm lâm sàng hơn nữa, cũng như cần phát triển một thuật toán để kết hợp dữ liệu về các dấu ấn sinh học trôi nổi trong tuần hoàn. Đây là lúc các nhà hoạch định chính sách và ngành công nghiệp phải bước vào. Chỉ khi đó, những kỹ thuật tinh tế và mạnh mẽ này mới có thể trở thành các công cụ ra quyết định nhanh chóng, đáng tin cậy và không xâm lấn.

Nguồn tham khảo: nature.com