Sâu trong phòng lưu trữ tầng hầm của Bệnh viện Nhi Great Ormond Street ở Luân Đôn là những hồ sơ bệnh án mà nhà nghiên cứu ung thư Sam Behjati hy vọng sẽ hỗ trợ được cho tương lai. Vào ngày 2 tháng 5, ông và các cộng sự đã công bố kết quả: trình tự DNA từ bộ gene của ba mẫu khối u của trẻ em thu thập được tại cơ sở cách đây gần một thế kỷ.
Mục lục
Cuốn sổ thông tin bệnh nhân cũ từ Bệnh viện Great Ormond Street đã giúp các nhà nghiên cứu tìm ra các mẫu khối u cổ. Nguồn: Sam Behjati
Nhiều bộ hồ sơ bệnh án về ung thư được lưu trữ hơn trăm năm
Những tế bào lịch sử này giúp giải quyết một vấn đề hiện đại: một số lượng nhỏ các mẫu khối u từ các loại ung thư hiếm gặp để các nhà nghiên cứu giải trình tự. Behjati biết rõ vấn đề này. Tại Viện Wellcome Trust Sanger ở Hinxton, Vương quốc Anh, ông đã theo dõi các lỗi gene có thể gây ra các bệnh ung thư hiếm gặp ở trẻ em. Và với tư cách một người điều trị cho bệnh nhân, ông đã rất thất vọng với sự thiếu bằng chứng để hỗ trợ cho công việc của mình.
“Các phác đồ điều trị cho trẻ em bị ung thư hiếm gặp thường được chế ra”, Behjati nói. “Nếu chỉ có ba hoặc bốn bệnh nhân trên toàn quốc, làm thế nào để bạn có thể thực hiện một thử nghiệm lâm sàng hợp lý?”
Để mở rộng phạm vi các mẫu có thể giải trình tự gene, năm 2014, ông quyết định khai thác những tiến bộ trong việc giải trình tự gene. Những tiến bộ này đã giúp thực hiện hóa việc giải trình tự DNA từ các mẫu bệnh phẩm từ vài thập kỷ trước. Hồ sơ bệnh án và mẫu bệnh phẩm lưu trữ 165 năm của bệnh viện đã cung cấp cơ hội để xem liệu ông có thể quay lại được quá khứ xa đến đâu.
Nguồn dữ liệu dồi dào
Bà Danielle Carrick – Giám đốc chương trình của Viện Ung thư Quốc gia Hoa Kỳ tại Rockville, Maryland cho rằng công trình nghiên cứu này làm nồi bật sự giàu có của các vật liệu sẵn có trong những kho lưu trữ như thế. Bà nhấn mạnh rằng việc khai thác các kho lưu trữ này có thể mở rộng các lựa chọn để nghiên cứu bệnh lý hiếm gặp và các dân tộc thiểu số chưa được nghiên cứu giúp hiện thực hóa các nghiên cứu với quy mô dân số lớn.
Các nhà nghiên cứu đã phân tích DNA từ các mẫu vật cũ hơn: các mảnh vỡ của chuỗi gene đã được sử dụng để nghiên cứu quần thể con người cổ xưa từ hàng trăm ngàn năm trước. Tuy nhiên, DNA có xu hướng suy thoái theo thời gian, và các nhà nghiên cứu ung thư cần trình tự gene chất lượng cao để xác định được những đột biến cá thể có thể góp phần làm khối u tăng trưởng.
Bệnh viện Great Ormond Street được thành lập vào năm 1852 nhờ vào sự đóng góp từ thiện của nhà văn Charles Dickens. Behjati và nhà nghiên cứu bệnh học Neil Sebire của Viện Nhi Great Ormond Street thuộc trường Đại học College London đã hướng dẫn nhóm nghiên cứu của họ bắt đầu tìm kiếm kho lưu trữ cho các mẫu từ những năm 1920, tuy nhiên, khi đó thuật ngữ dùng để phân loại các khối u dễ dàng so sánh hơn với các chẩn đoán hiện đại.
Nhóm nghiên cứu đã tìm kiếm sổ đăng ký bệnh nhân, một cuốn sổ ghi chép dài gồm tên bệnh nhân, mã số và chẩn đoán được viết tay với những hàng chữ nhỏ gọn chính xác. Các mẫu được đưa vào một hộp các tông nhỏ chứa đày hàng chục khối sáp paraffin gần bằng kích thước của móng tay, với mã số bệnh nhân được viết tay ở hai bên của mỗi khối. Trong mỗi miếng sáp là một mẫu đã được ngâm trong dung dịch chứa formaldehyde để bảo quản mô và làm cho nó cứng lại.
Sebire và các cộng sự đã khai thác các khối cần thiết, lấy một miếng mỏng của mỗi mẫu và nhuộm các mô bằng màu đỏ và hồng. Toàn bộ kỹ thuật – ngâm formaldehyde, đưa mẫu vào khối sáp, nhuộm màu – đã hơn một trăm năm tuổi, Sebire nhấn mạnh.
Tuy nhiên, điều đã thay đổi đáng kể đó là việc điều trị ung thư. Những đứa trẻ mắc ung thư đến viện Great Ormond Street vào những năm 1920 không có lựa chọn nào khác ngoài phẫu thuật. Phương pháp hóa trị chỉ xuất hiện sau đó vài thập kỷ. Và nếu không có phương pháp chẩn đoán hình ảnh hiện đại, trẻ em được chẩn đoán thường đã ở giai đoạn cuối, khối u của chúng đủ lớn để bác sĩ có thể cảm nhận được.
Đào sâu trong kho lưu trữ
Behjati hy vọng rằng những khối u này sẽ giúp ông và những bác sĩ khác phát triển các phương pháp tốt hơn cho các bệnh nhân trong tương lai. Nhóm nghiên cứu đã chọn ra ba mẫu: một khối u cơ được gọi là rhabdomyosarcoma, một khối u mạch máu được mao mạch tế bào huyết quản và một khối u lymphoma. Sau khi xác nhận các chẩn đoán ban đầu bằng cách sử dụng các miếng nhuộm màu, nhóm của ông đã chiết xuất DNA từ phần lớn mẫu còn lại và lập chuỗi 366 gene trong mỗi loại. Họ phát hiện ra các đột biến liên quan đến ung thư ở cả 3 mẫu.
Ảnh minh họa. Nguồn Internet
Và sau đó có thể thu thập các tài liệu lưu trữ của các bệnh viện khác cho các vật liệu lịch sử về bệnh ung thư ở trẻ em. Khi bộ sưu tập lớn dần, ông sẽ tìm kiếm những điểm tương đồng và các mục tiêu cho loại thuốc tiềm năng.
Ung thư ở trẻ em đặc biệt phù hợp với cách tiếp cận này, Sebire nói. Bộ gene của người trưởng thành bị ung thư thường bị xây xước do hàng trăm đột biến. Tuy nhiên, bộ gene của ung thư ở trẻ em có xu hướng có ít thay đổi hơn. Điều này giúp các nhà nghiên cứu dễ dàng hơn trong việc khoanh vùng những đột biến quan trọng nhất và lọc qua những thông tin nhiễu do DNA bị phân hủy.
Tuy có thể dùng những mẫu cũ có tuổi một thế kỷ này bằng phương pháp hiện đại, các kỹ thuật bệnh lỵ đã được sử dụng đề tạo ra chúng đang suy yếu, ông nói thêm. Sebire dự đoán, trong tương lai gần, các phòng thí nghiệm bệnh lý sẽ bỏ kính hiển vi và thay thế hoàn toàn bằng các công cụ giải nhanh trình tự DNA và protein, và xác định các chất chuyển hóa.
“Quá trình này đã không thực sự thay đổi trong hơn 100 năm qua”, ông nói. “Nhưng tới thời điểm tôi nghỉ hưu, tôi hoàn toàn kỳ vọng rằng bạn sẽ không cần phải làm những gì tôi đang làm hiện giờ”.
Benh.vn (Theo TC Thử nghiệm Ngày nay/ Theo Nature)
