Nhờ sử dụng một vi mạch thí nghiệm mới, các nhà nghiên cứu đã thu được những hình ảnh chi tiết chưa từng thấy về quá trình di căn phức tạp của ung thư, từ nơi khởi phát tới những phần khác trong cơ thể người.
Cách tế bào ung thư di căn trong cơ thể
"Vẫn còn nhiều điều chúng ta vẫn chưa biết chính xác về cách các tế bào khối u di trú khắp cơ thể, một phần vì ngay cả khi sử dụng công nghệ hình ảnh tốt nhất hiện có, chúng ta vẫn không thể quan sát chính xác được cách từng tế bào riêng rẽ này dịch chuyển vào mạch máu như thế nào. Công cụ mới đã mang tới cho chúng tôi cơ hội quan sát cận cảnh và rõ ràng hơn về quá trình này", Andrew D. Wong, người đứng đầu nghiên cứu đến từ Đại học Johns Hopkins (Mỹ), nói.
Các ống nhỏ kết nối với vi mạch, chứa chất dịch hành xử tương tự như máu, cho phép các nhà khoa học nghiên cứu cách quá trình di căn xảy ra. (Ảnh: Đại học Johns Hopkins).
Thông qua một dự án bắt đầu từ cách đây 5 năm, ông Wong và các cộng sự đã chế ra công cụ giúp họ có thể quan sát được rõ hơn nhiều quá trình tương tác sinh lý và sinh hóa phức tạp giúp một khối u di chuyển qua mô bao quanh và tiếp cận với một mạch máu. Nhóm nghiên cứu cũng ghi được những hình ảnh chi tiết về một tế bào ung thư tìm ra một điểm yếu trong thành mạch máu, gây sức ép và chen lấn đủ để dòng máu đang chảy qua cuốn nó đi xa.
Nhà nghiên cứu Wong cho biết, các tế bào ung thư sẽ gặp nhiều khó khăn trong việc rời khỏi vị trí khối u ban đầu nếu không có khả năng xâm nhập vào đường máu và tiến tới được những vị trí ở xa. Trong thực tế, việc các tế bào máu xâm nhập được vào đường máu sẽ giúp ung thư lan truyền rất nhanh.
Trong các thí nghiệm, nhóm của ông Wong đã quay được video về các tế bào ung thư vú riêng lẻ trườn bò qua một ma trận collagen 3D. Vật liệu trông giống như mô của người bao quanh các khối u khi các tế bào ung thư phá vỡ và cố gắng di chuyển tới vị trí khác. Quá trình này gọi là "xâm lấn".
Tế bào ung thư vú đang di căn đến phần khác trong cơ thể. (Ảnh chụp từ clip).
Ông Wong cũng thu thập được video về các tế bào ung thư đơn lẻ chọc thủng và chui qua một thành mạch máu nhân tạo, có các tế bào màng trong bao bọc bên ngoài. Sau khi xâm nhập vào đường máu thông qua quá trình có tên gọi "thâm nhiễm" này, các tế bào ung thư có thể "quá giang" tới các phần khác trong cơ thể và bắtd dầu hình thành những khối u chết người mới.
Nhóm của ông Wong sau đó đã tái lặp các quá trình trên trong một vi mạch trong suốt tí hon, kết hợp cả mạch máu nhân tạo với vật liệu mô xung quanh. Một dung dịch giàu chất dinh dưỡng chảy xuyên qua mạch máu nhân tạo, giả lập các đặc tính của máu.
Video ghi lại cảnh một tế bào ung thư vú xâm nhập vào mạch máu để di căn tới phần khác trong cơ thể.
"Vi mạch mới đã cho phép chúng tôi quan sát các bước trọng yếu của quá trình di căn ung thư cũng như kiểm nghiệm các chiến lược chữa trị khác nhau ở một tốc độ tương đối nhanh. Nếu có thể tìm ra cách ngăn chặn một trong những bước của quá trình di căn này, chúng ta có thể tìm ra một cách mới để làm chậm lại hoặc thậm chí chấm dứt sự lan truyền của ung thư", ông Wong nhấn mạnh.
Ông Wong và các cộng sự hiện đã lên kế hoạch dùng thiết bị sáng chế của họ để thử nghiệm nhiều loại thuốc chống ung thư khác nhau để biết rõ hơn cách các loại thuốc phát huy tác dụng ra sao và có thể được cải thiện như thế nào.