Sinh thiết lỏng (Liquid Biopsy) là gì?
Khi một người có khối bướu bất thường hoặc nghi ngờ ác tính, các bác sĩ thường thực hiện sinh thiết mô – một thủ thuật lấy một phần khối bướu – để xét nghiệm giải phẫu bệnh. Quan sát các tế bào của khối bướu dưới kính hiển vi và thực hiện các xét nghiệm chuyên sâu hơn có thể giúp các bác sĩ chẩn đoán được khối bướu này có phải là ung thư hay không, loại ung thư gì và đưa ra kế hoạch điều trị cũng như gợi ý về tiên lượng của người đó.
Kết quả giải phẫu bệnh rất quan trọng đối với việc phát hiện, điều trị và tiên lượng cho bệnh nhân ung thư, và cho đến nay nó vẫn được xem là “tiêu chuẩn vàng” để chẩn đoán bệnh ung thư. Có rất nhiều phương pháp để thực hiện sinh thiết nhưng hầu hết đều là các thủ thuật xâm lấn – nghĩa là can thiệp vào bên trong cơ thể để tiếp cận khối bướu và lấy một phần của nó. Việc này có thể gây đau đớn, biến chứng, tốn kém chi phí, đôi khi không thực hiện được (do khối bướu nằm ở các vị trí khó tiếp cận hoặc sức khỏe bệnh nhân quá yếu để thực hiện) và nhiều bất tiện khác.
Những yếu tố này gây khó khăn cho việc sinh thiết nhiều lần trên bệnh nhân nên đây có thể là một phương pháp không thực tế để theo dõi các khối bướu khi chúng phát triển và thay đổi theo thời gian.
Sinh thiết lỏng phân tích các dịch của cơ thể. (Nguồn : Internet)
Do đó, các nhà nghiên cứu đã khám phá ra một phương pháp mới có khả năng hỗ trợ hoặc trong một số trường hợp có thể thay thế cho sinh thiết mô. Phương pháp này thường được gọi là sinh thiết lỏng, dựa vào việc phân tích chỉ một lượng ít sản phẩm tạo ra từ khối bướu có trong các chất dịch cơ thể như máu hoặc nước tiểu.
Việc thu nhận các dịch của cơ thể thì đơn giản, ít tốn kém hơn và có thể thực hiện được nhiều lần nên đây là một ứng dụng tiềm năng trong chẩn đoán, điều trị và theo dõi bệnh nhân ung thư. Tuy nhiên, các nghiên cứu chứng minh hiệu quả của phương pháp này vẫn chỉ ở bước đầu và con đường để tiến đến ứng dụng trong thực tế vẫn còn nhiều thách thức.
Mời xem thêm: Các xét nghiệm hình ảnh trong ung thư
Tại sao sinh thiết lỏng có thể chẩn đoán được ung thư?
Hơn 100 năm trước, các nhà khoa học đã khám phá ra rằng các phân tử và tế bào của khối bướu có thể tách ra và di chuyển vào trong dịch của cơ thể (như máu, nước tiểu, dịch não tủy…). Gần đây, các nghiên cứu còn cho thấy phân tích những phân tử và tế bào này có thể tiết lộ một số thông tin tương tự như sinh thiết mô.
CtDNA từ khối u di chuyển vào máu và tuần hoàn trong cơ thể. (Nguồn: Internet)
Xét nghiệm sinh thiết lỏng có thể phân tích các thành phần của tế bào bướu như DNA, RNA, protein, exosome hoặc cả tế bào bướu trong các dịch khác nhau của cơ thể (máu, nước tiểu, dịch não tủy hoặc nước bọt). Việc thu thập những chất dịch cơ thể này thường đơn giản, ít xâm lấn và dễ thực hiện nhiều lần hơn so với sinh thiết mô.
Các công nghệ ngày càng phát triển cho phép phân tích các phân tử, tế bào và các sản phẩm khác của khối bướu ngày càng đầy đủ và chính xác hơn, cho thấy ứng dụng tiềm năng của phương pháp sinh thiết này.
Trong các phân tử của khối bướu thì phân tử DNA được nghiên cứu nhiều nhất. Các đoạn DNA của khối bướu được giải phóng vào trong máu gọi là DNA bướu lưu thông trong máu (ctDNA – circulating tumor DNA). Một số ứng dụng của phương pháp này đang được nghiên cứu trên lâm sàng và cho kết quả khả quan.
Ứng dụng của sinh thiết lỏng trong chẩn đoán và điều trị
Các tế bào khối bướu thường giải phóng các đoạn DNA của chúng vào máu. Các đoạn DNA này có thể được phân tích để thu thập các thông tin quan trọng ứng dụng trong:
- Phát hiện sớm ung thư
- Điều trị ung thư chính xác
- Theo dõi hiệu quả điều trị
Phát hiện sớm ung thư
Một trong những ứng dụng tiềm năng của sinh thiết lỏng dựa trên ctDNA là phát hiện ung thư ở giai đoạn sớm, tạo thuận lợi cho việc điều trị. Trong một số nghiên cứu, xét nghiệm mẫu máu thu được từ các bệnh nhân đã phát hiện ctDNA vài tháng trước khi được chẩn đoán ung thư bằng các phương pháp truyền thống (CTscan, MRI, giải phẫu bệnh…).
(Nguồn: Internet)
Tuy nhiên, các xét nghiệm này đôi khi cho kết quả dương tính giả – nghĩa là phát hiện DNA ung thư ngay cả khi không có ung thư. Một vấn đề khác là xét nghiệm này có thể sẽ phát hiện sớm các khối bướu phát triển chậm hoặc không phát triển dẫn đến việc điều trị quá mức. Nghĩa là với các khối bướu này, việc điều trị sẽ gây hại nhiều hơn là mang lại lợi ích cho bệnh nhân. Do đó, việc ứng dụng sinh thiết lỏng như một xét nghiệm duy nhất để chẩn đoán ung thư vẫn chưa được chấp nhận và cần phải có thêm rất nhiều nghiên cứu chuyên sâu hơn để xác định hiệu quả của phương pháp này.
Ứng dụng tiềm năng của sinh thiết lỏng có thể dùng để sàng lọc ung thư giai đoạn đầu ở những người có nguy cơ mắc ung thư cao. Hoặc dùng xét nghiệm sàng lọc trên những người khỏe mạnh để xác định những người có thể bị ung thư giai đoạn sớm và sau đó sẽ thực hiện các xét nghiệm chuyên sâu hơn (có thể xâm lấn hoặc tốn kém hơn). Hoặc sử dụng song song với các xét nghiệm khác (MRI, CTsan, nội soi…) để tăng độ chính xác của xét nghiệm.
Mời xem thêm: Tại sao phải tầm soát ung thư và làm sao để tầm soát?
Điều trị ung thư chính xác
Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng sinh thiết lỏng bằng ctDNA có thể giúp điều trị chính xác bằng cách xác định các đặc tính phân tử (các đột biến gen) của từng loại ung thư.
Một số nghiên cứu đã xác định các đột biến ctDNA trong sinh thiết lỏng có thể được sử dụng để lựa chọn điều trị tối ưu. Các nghiên cứu khác chứng minh các đột biến di truyền được xác định bằng xét nghiệm sinh thiết lỏng phù hợp với những đột biến được xác định bằng sinh thiết mô trên hầu hết bệnh nhân.
Năm 2016, FDA chấp thuận kết quả sinh thiết lỏng (thử nghiệm đột biến cobas® EGFR) phát hiện đột biến gen EGFR trong ctDNA của bệnh nhân ung thư phổi. Kết quả này xác định những bệnh nhân có thể điều trị bằng các liệu pháp điều trị đích như erlotinib (Tarceva®) và osimeritinib (Tagrisso®) để tấn công các tế bào ung thư có đột biến EGFR. Vì xét nghiệm có thể có kết quả âm tính giả nên FDA khuyến cáo sinh thiết mô nếu sinh thiết lỏng âm tính (không phát hiện ra đột biến EGFR).
Nhiều xét nghiệm sinh thiết lỏng khác đã có trên thị trường nhưng chưa được công nhận bởi các nghiên cứu khoa học. Các nghiên cứu vẫn đang được tiếp tục để xác định những hạn chế của các xét nghiệm này và quan trọng hơn là liệu chúng có mang lại lợi ích cho bệnh nhân hay không.
Theo dõi hiệu quả điều trị
Sinh thiết lỏng dựa trên ctDNA không xâm lấn và có thể lặp lại nhiều lần, nên rất hữu ích khi theo dõi đáp ứng của bệnh nhân trong và sau khi điều trị hoàn tất. Các bác sĩ hy vọng điều này có thể cho phép điều chỉnh phương thức điều trị phù hợp với từng bệnh nhân trong quá trình điều trị. Nói cách khác, việc điều trị có thể ngưng hoặc thay đổi nếu xét nghiệm cho thấy nó không hiệu quả.
Theo dõi sự thay đổi trong và sau điều trị bằng sinh thiết lỏng. (Nguồn: Internet)
Sinh thiết lỏng có thể phát hiện ra những thay đổi trong ctDNA này trong vòng 2 tuần kể từ khi bắt đầu điều trị. Có một chỉ số đánh giá sớm về hiệu quả của điều trị sẽ rất hữu ích vì đôi khi chỉ một số bệnh nhân đáp ứng với điều trị đặc hiệu.
Ngoài ra, sinh thiết lỏng có thể cung cấp thông tin ở mức phân tử về thay đổi trong và sau khi điều trị ung thư. Từ đó có thể giúp điều trị chuyên biệt cho từng bệnh nhân hoặc phát hiện sớm các đột biến kháng thuốc trong quá trình điều trị. Ví dụ, mặc dù hầu hết bệnh nhân ung thư phổi ban đầu đáp ứng với điều trị bằng một loại thuốc được gọi là Chất ức chế Tyrosine Kinase (TKI: Tyrosine Kinase Inhibitor), phần lớn bệnh kháng thuốc trong vòng 1 hoặc 2 năm kể từ khi bắt đầu điều trị. Một nhóm các nhà nghiên cứu đã phát hiện các đột biến ctDNA gây ra sự kháng thuốc TKI bằng sinh thiết lỏng trên 80% bệnh nhân kháng thuốc .
Các kỹ thuật hình ảnh (như CT scan MRI) hiện đang được sử dụng để theo dõi đáp ứng điều trị của những bệnh nhân đối với một số loại ung thư nhất định, tuy nhiên chúng không đủ nhạy để phát hiện những thay đổi nhỏ về kích thước khối bướu và tốn kém khi thực hiện nhiều lần. Ví dụ: sinh thiết lỏng để theo dõi đáp ứng điều trị ở những bệnh nhân bị ung thư bạch huyết (Lymphoma), những thay đổi trong ctDNA tương quan với phản ứng tích cực đối với hóa trị liệu. Hơn thế nữa, các mẫu ctDNA có thể phát hiện bệnh tái phát trở lại vài tháng trước khi phát hiện được bằng CT scan.
Mời xem thêm: Bệnh nhân ung thư có nên tự đi xét nghiệm để theo dõi bệnh tình?
Những khó khăn và hạn chế còn tồn tại
Mặc dù có rất nhiều ứng dụng tiềm năng, sinh thiết lỏng dựa trên ctDNA cũng có một số hạn chế.
Cho đến nay, công nghệ phát hiện ctDNA trong dịch cơ thể đã được cải thiện đáng kể, nhưng kiến thức cần thiết để xác định các dấu hiệu sinh học đặc trưng cho các loại ung thư còn hạn chế. Hầu hết các loại ung thư đều thiếu các dấu hiệu sinh học (như đột biến DNA đặc trưng cho loại ung thư đó) cho phép các bác sĩ xác định và theo dõi bệnh thông qua ctDNA.
Các đột biến DNA thậm chí khác nhau giữa các bệnh nhân có cùng loại ung thư, vì vậy mặc dù một đột biến cụ thể có thể thường gặp với một loại ung thư nhất định, nhưng nhiều bệnh nhân cùng mắc ung thư này có thể không mang đột biến. Điều này làm tăng thêm thách thức cho việc xác định các chỉ thị sinh học ctDNA đối với từng loại và giai đoạn ung thư. Một giải pháp khả thi được đưa ra để khắc phục hạn chế này là kết hợp việc sinh thiết mô và sinh thiết lỏng. Sinh thiết mô sử dụng để xác định các dấu hiệu sinh học đặc hiệu cho khối bướu của một bệnh nhân và sinh thiết lỏng được sử dụng để theo dõi những dấu hiệu sinh học này.
Một khối u thường có nhiều loại đột biến. ( Nguồn: Internet)
Một hạn chế khác là ctDNA trong máu có thể không thực sự đại diện cho DNA trong khối bướu. Khối bướu không đồng nhất – nghĩa là có nhiều đột biến DNA khác nhau ở những tế bào ung thư khác nhau trong cùng một khối bướu – và không biết ctDNA được giải phóng ra từ toàn bộ khối bướu hay chỉ một phần của nó. Do đó, ctDNA có thể không phải là nguồn thông tin tốt nhất để hướng dẫn các quyết định lâm sàng.
Hơn thế nữa, không rõ liệu những đột biến trong ctDNA là những đột biến chính đóng vai trò quan trọng trong sinh học của ung thư hay chỉ là đột biến phụ – là đột biến đi kèm khi ung thư phát triển nhưng không kiểm soát được sự tăng trưởng của nó.
Và câu hỏi thực sự quan trọng là liệu sinh thiết lỏng có thể cải thiện sự sống còn của bệnh nhân hay không. Nghĩa là sinh thiết lỏng giúp phát hiện ung thư giai đoạn sớm, chọn lựa điều trị, theo dõi sự tiến triển của bệnh cuối cùng có giúp kéo dài sự sống còn hay cải thiện chất lượng cuộc sống của bệnh nhân không. Nhiều nhà nghiên cứu đồng ý rằng các nghiên cứu về ảnh hưởng của sinh thiết lỏng trên kết cục lâm sàng là cần thiết và nhiều nghiên cứu đang được tiếp tục triển khai để làm rõ hơn về vấn đề này.
Tóm lại, mặc dù nhiều người tin rằng sinh thiết lỏng có thể có tác động đáng kể đến vấn đề chăm sóc bệnh nhân, những trở ngại chính trong việc phát triển xét nghiệm sinh thiết lỏng hiện nay là không có đủ bằng chứng và thống nhất để tự tin nói rằng những gì chúng ta phát hiện bằng phương pháp này là có ý nghĩa lâm sàng. Hầu hết các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực này đồng ý rằng phương pháp sinh thiết lỏng vẫn còn đang được phát triển để trả lời các câu hỏi quan trọng chưa có lời giải đáp trước khi trở thành một phương pháp được chấp nhận rộng rãi trong chẩn đoán lâm sàng.
