Các nhà nghiên cứu đã phát triển một xét nghiệm máu nhanh chóng, rẻ tiền và có độ nhạy cao để phát hiện một loại protein được sản xuất bởi các tế bào ung thư. Xét nghiệm này có thể phát hiện nhiều loại bệnh ung thư trước khi các triệu chứng xuất hiện và có thể là chìa khóa để chẩn đoán sớm bệnh.
Nhiều bệnh ung thư không được chẩn đoán cho đến khi các triệu chứng bắt đầu xuất hiện, khi đó bệnh có thể lan rộng và khó điều trị hiệu quả. Dấu ấn sinh học là một cách để phát hiện ung thư, nhưng một số chỉ xuất hiện khi ung thư có triệu chứng hoặc liên quan đến một loại ung thư cụ thể.
Trong một nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu từ Đại học Rockefeller đã phát triển một xét nghiệm máu có độ nhạy cao để phát hiện một loại protein quan trọng được sản xuất bởi các tế bào ung thư, hứa hẹn phát hiện sớm một số bệnh ung thư.
LINE-1 ORF1p là một loại protein dấu ấn sinh học tương đối mới đang được giới khoa học chú ý. Yếu tố xen kẽ dài-1 (LINE-1) là một retrotransposon, một yếu tố giống vi-rút được tìm thấy trong mọi tế bào của con người, sao chép bằng cơ chế sao chép và dán, dẫn đến một bản sao mới ở vị trí mới trong bộ gen. Protein khung đọc mở 1 (ORF1p) là protein LINE-1 tạo ra ở mức độ cao trong bệnh ung thư, bao gồm nhiều loại ung thư phổ biến và gây tử vong nhất ở thực quản, đại tràng, phổi, vú, tuyến tiền liệt, buồng trứng, tử cung, tuyến tụy và đầu và cổ.
John LaCava, một trong những đồng tác giả của nghiên cứu cho biết: “Transposon thường được biểu hiện ở tinh trùng, trứng và trong quá trình tạo phôi, do đó, có một số trường hợp bạn có biểu hiện không sinh bệnh học của transposon”. “Nhưng mặt khác, những ‘gen nhảy’ này bị im lặng trong bộ gen vì hoạt động của chúng tạo ra căng thẳng và xúc phạm trong tế bào.”
Hầu hết thời gian, cơ thể luôn kiểm soát LINE-1. Nhưng khi nó được biểu hiện và tạo ra ORF1p, đó là dấu hiệu cho thấy có điều gì đó không ổn.
LaCava cho biết: “Có những cơ chế ngăn chặn LINE-1 được biểu hiện và tạo ra ORF1p, vì vậy chúng tôi có thể sử dụng sự hiện diện của protein làm đại diện cho một tế bào không khỏe mạnh không còn kiểm soát được bản phiên mã của nó”. “Bạn không nên tìm thấy ORF1p trong máu của một người khỏe mạnh.”
Người ta biết rằng các tế bào ung thư sản xuất ORF1p ngay từ khi bệnh bắt đầu, vì vậy việc tìm ra cách kiểm tra chính xác chất này có nghĩa là phát hiện ung thư ở giai đoạn đầu. Các nhà nghiên cứu bắt đầu thiết kế một xét nghiệm nhanh, chi phí thấp để phát hiện ORF1p trong huyết tương.
Do ORF1p được tìm thấy ở nồng độ thấp hơn nhiều so với giới hạn phát hiện của các phương pháp phòng thí nghiệm lâm sàng thông thường nên các nhà nghiên cứu đã sử dụng công nghệ phát hiện dựa trên phân tử đơn gọi là Simoa, một nền tảng xét nghiệm miễn dịch siêu nhạy để đo các dấu ấn sinh học trong một lượng nhỏ huyết thanh, huyết tương hoặc dịch não tủy. Thuốc thử nanobody tùy chỉnh có nguồn gốc và được thiết kế từ lạc đà không bướu được sử dụng để phát hiện và thu giữ protein ORF1p.
LaCava cho biết: “Chúng tôi đã phát triển những thuốc thử này như một phần trong sứ mệnh nắm bắt và mô tả mối liên hệ phân tử của ORF1p với các protein khác trong bệnh ung thư đại trực tràng”. “Chúng tôi biết rằng hầu hết các bệnh ung thư đại trực tràng đều có rất nhiều protein LINE-1, vì vậy chúng tôi lý luận rằng sự tương tác mà chúng tạo ra có thể làm rối loạn chức năng tế bào bình thường theo cách có lợi cho bệnh ung thư. Việc cô lập các hạt LINE-1 cho phép chúng tôi xem xét kỹ hơn các tương tác này.”
Bằng cách sử dụng xét nghiệm mới được phát triển, các nhà nghiên cứu đã khảo sát nhiều loại ung thư và hơn 400 cá nhân đối chứng ‘khỏe mạnh’ không bị ung thư khi họ hiến máu. Khoảng 99% trường hợp đối chứng không phát hiện được ORF1p huyết tương, nhưng trong số 5 bệnh nhân được phát hiện có ORF1p có thể phát hiện được thì bệnh nhân có mức ORF1p cao nhất được phát hiện mắc bệnh ung thư tuyến tiền liệt tiến triển, sáu tháng sau đó. Bốn trong số tám bệnh ung thư buồng trứng giai đoạn I trong đoàn hệ dương tính với ORF1p, cho thấy dấu ấn sinh học có thể là dấu hiệu của bệnh ở giai đoạn đầu.
Nhìn chung, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng xét nghiệm này có độ chính xác cao trong việc phát hiện ORF1p trong mẫu máu của bệnh nhân ung thư buồng trứng, dạ dày thực quản và đại trực tràng. Hơn nữa, xét nghiệm có chi phí dưới 3 USD và cho kết quả trong vòng chưa đầy hai giờ.
Martin Taylor, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Chúng tôi đã bị sốc khi thấy xét nghiệm này hoạt động tốt như thế nào đối với các loại ung thư”.
Ngoài việc phát hiện ung thư, xét nghiệm còn có thể được sử dụng để đánh giá hiệu quả điều trị ung thư. Nếu phương pháp điều trị có hiệu quả, nó sẽ làm giảm nồng độ ORF1p của bệnh nhân. Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu 19 bệnh nhân đang được điều trị ung thư dạ dày thực quản và phát hiện ra rằng trong số 13 người đáp ứng với điều trị, nồng độ ORF1p đã giảm xuống dưới giới hạn phát hiện của xét nghiệm.
Các nhà nghiên cứu hình dung thử nghiệm này sẽ được tích hợp vào hoạt động chăm sóc sức khỏe định kỳ như một hệ thống cảnh báo sớm.
LaCava cho biết: “Trong khoảng thời gian khỏe mạnh của cuộc đời, bạn có thể đo mức ORF1p của mình để thiết lập mức cơ bản”. “Sau đó, bác sĩ của bạn sẽ chỉ để mắt đến bất kỳ mức tăng đột biến nào ở mức ORF1p, điều này cho thấy sự thay đổi về tình trạng sức khỏe của bạn. Mặc dù có thể có một số biến động ORF1p nhỏ ở đây và ở đó, nhưng sự tăng đột biến sẽ là nguyên nhân cho một cuộc điều tra sâu hơn.”
Cần có những nghiên cứu sử dụng các nhóm thuần tập lớn hơn để xác nhận thêm xét nghiệm và xác định liệu nó có phát hiện được các bệnh ung thư khác ngoài ung thư biểu mô hay không. Và cần nhiều nghiên cứu hơn để hiểu liệu có mức ORF1p lưu hành cơ bản bình thường hay không và những yếu tố nào ảnh hưởng đến mức này.