Ứng Dụng Sinh Thiết Lỏng Kết Hợp Digital PCR và Giải Trình Tự Thế Hệ Mới (NGS) trong Chẩn Đoán và Điều Trị Ung Thư tại Việt Nam

Sinh thiết lỏng với kỹ thuật Digital PCR và giải trình tự thế hệ mới (NGS) đã tạo ra một phương pháp mới trong chẩn đoán ung thư, vượt qua hạn chế của sinh thiết truyền thống. Khám phá về DNA khối u tự do (ctDNA) trong máu và các dịch cơ thể khác giúp các nhà khoa học phát triển sinh thiết lỏng, một công cụ hỗ trợ hiệu quả cho việc phát hiện và theo dõi ung thư mà không cần đến các thủ thuật xâm lấn. Đặc biệt, với sự xuất hiện của các công nghệ tiên tiến như Digital PCR và NGS, phương pháp này đang dần trở thành tiêu chuẩn cho chẩn đoán và điều trị ung thư hiện đại.

Tổng quan về sinh thiết lỏng và vai trò của Digital PCR và NGS

DNA tự do của tế bào khối u (ctDNA) trong sinh thiết lỏng là một thành phần quan trọng trong xét nghiệm di truyền để theo dõi và xác định kiểu gen ung thư. Mặc dù tỷ lệ ctDNA trong dịch cơ thể thường rất thấp và khó đo lường, nhưng với sự hỗ trợ của kỹ thuật Digital PCR và NGS, việc phát hiện các dấu hiệu di truyền trở nên khả thi và chính xác hơn. Digital PCR cung cấp khả năng định lượng chính xác và xác định ctDNA trong sinh thiết lỏng, giúp các nhà nghiên cứu đánh giá sự tiến triển của ung thư theo thời gian và theo dõi đáp ứng của bệnh nhân với điều trị.

Kết hợp với Digital PCR, NGS mang lại khả năng xem toàn cảnh bộ gen, giúp bác sĩ phát hiện và giải mã các đột biến đặc biệt trong tế bào ung thư. Sự kết hợp của hai kỹ thuật này giúp phát hiện các đột biến ở mức phân tử mà sinh thiết truyền thống không thể nhận diện. Tâm Phát Medical, đơn vị tiên phong trong ứng dụng các công nghệ sinh học và y tế tiên tiến, đang thúc đẩy việc ứng dụng sinh thiết lỏng và các công nghệ này để giúp tối ưu hoá điều trị cho bệnh nhân ung thư tại Việt Nam.

Digital PCR và NGS trong nghiên cứu và điều trị ung thư

Cấu trúc gen ung thư phức tạp đòi hỏi các phương pháp phân tích đột biến hiệu quả để nghiên cứu và điều trị. NGS cho phép các bác sĩ và nhà khoa học có cái nhìn toàn diện về bộ gen ung thư, trong khi Digital PCR cung cấp độ nhạy cao để phát hiện chính xác các đột biến với lượng mẫu rất nhỏ. Kết hợp cả hai công nghệ giúp tối ưu hóa hiệu quả của sinh thiết lỏng, cho phép các bác sĩ điều trị chính xác và kịp thời hơn, tiết kiệm thời gian và chi phí cho bệnh nhân.

Ví dụ, Droplet Digital PCR (ddPCR) giúp phân tích đồng thời nhiều đột biến gen. Công nghệ này cho phép khảo sát đồng thời nhiều chỉ thị di truyền với độ chính xác cao. ddPCR không chỉ phát hiện chính xác các bản sao DNA ung thư mà còn cung cấp thông tin định lượng chính xác, cho phép theo dõi sự phát triển của khối u qua sinh thiết lỏng, hỗ trợ bác sĩ điều chỉnh phác đồ điều trị cho phù hợp với từng bệnh nhân. Đặc biệt, ddPCR giúp rút ngắn thời gian cho các xét nghiệm, một lợi ích lớn đối với các tình trạng cần theo dõi liên tục như ung thư phổi, đại trực tràng.

Tuy nhiên, ddPCR chỉ có thể khảo sát một số lượng hạn chế các gen chỉ thị, trong khi NGS có thể phân tích cả bộ gen và phát hiện các đột biến không ngờ đến, cung cấp cái nhìn tổng quát hơn. Mặc dù NGS có thể mất nhiều thời gian hơn do phải xây dựng thư viện DNA và thực hiện các bước tiền khuếch đại, nó rất hữu ích để cung cấp các thông tin di truyền bổ sung cho các trường hợp khối u có số lượng lớn đột biến.

Theo dõi đột biến và kháng thuốc trong điều trị ung thư

Nhiều loại ung thư có các đột biến chỉ thị đặc trưng, giúp bác sĩ dự đoán khả năng kháng thuốc và lên kế hoạch điều trị phù hợp. Đối với một số bệnh ung thư khó nắm bắt, ddPCR là công cụ hữu ích để xác định các đột biến nguy cơ cao, giúp bác sĩ đưa ra quyết định điều trị nhanh chóng. Công cụ này cũng được ứng dụng hiệu quả trong việc điều trị các dạng ung thư có đột biến ở các thụ thể như EGFR hay KRAS trong ung thư phổi không phải tế bào nhỏ, giúp bác sĩ điều chỉnh phác đồ phù hợp.

Trong các trường hợp không thể xác định đột biến chỉ thị bằng ddPCR, NGS đóng vai trò bổ sung, cung cấp thông tin di truyền toàn cảnh về bệnh nhân. Với một cái nhìn toàn diện về các đột biến định hướng, bác sĩ có thể điều trị cá nhân hoá và đưa ra các quyết định điều trị chính xác hơn.

Ứng dụng lâm sàng của sinh thiết lỏng và các chỉ thị sinh học

Sinh thiết lỏng đang dần trở thành một phương pháp tiêu chuẩn trong chẩn đoán ung thư và đã được ứng dụng tại các trung tâm y tế lớn. Tâm Phát Medical hiện đang phát triển các giải pháp dựa trên sinh thiết lỏng, tận dụng sức mạnh của NGS và ddPCR để theo dõi và xác định các chỉ thị sinh học (biomarkers) quan trọng cho các bệnh nhân ung thư.

Năm 2015, một thử nghiệm sinh thiết lỏng GeneStrat đã được thương mại hóa để theo dõi ung thư phổi không phải tế bào nhỏ. Thử nghiệm này cho phép phát hiện các đột biến ở các gen định hướng như EGFR, KRAS và BRAF, cho kết quả nhanh trong vòng 72 giờ. Ứng dụng của NGS để xác định gen chỉ thị, kết hợp với ddPCR cho phép các bác sĩ theo dõi bệnh nhân một cách nhanh chóng và hiệu quả, góp phần cải thiện kết quả điều trị.

Trong một nghiên cứu lâm sàng của Garcia-Murillas et al., sinh thiết lỏng với NGS đã được sử dụng để phát hiện ung thư vú ở giai đoạn sớm, theo dõi bệnh nhân sau khi điều trị. ddPCR cũng được sử dụng để xác định bệnh còn sót lại và đánh giá tiến triển của bệnh dựa trên sự hiện diện của ctDNA. Khả năng tái phát của bệnh được dự đoán sớm hơn khoảng tám tháng so với phương pháp truyền thống.

Nghiên cứu khác của Siravegna et al. cho thấy sinh thiết lỏng có thể giúp theo dõi các đột biến kháng thuốc trong ung thư đại trực tràng (CRC) khi điều trị bằng kháng thể EGFR. ddPCR đã được sử dụng để phân tích đột biến trong các gen quan trọng, cung cấp dữ liệu giúp các nhà nghiên cứu điều chỉnh phương pháp điều trị một cách phù hợp dựa trên sự tiến triển của khối u.

Lợi ích của việc theo dõi ctDNA và các đột biến định hướng

Sinh thiết lỏng không chỉ giúp theo dõi ctDNA mà còn cung cấp thông tin chi tiết về các đột biến định hướng, giúp bác sĩ đưa ra phác đồ điều trị chính xác. Theo thời gian, các bác sĩ có thể đánh giá được hiệu quả của liệu pháp điều trị và khả năng tái phát của bệnh. Tâm Phát Medical đang nghiên cứu và ứng dụng các giải pháp sinh thiết lỏng dựa trên Digital PCR để phát hiện và theo dõi đột biến với độ nhạy cao, giúp bác sĩ tiên đoán sự phát triển của khối u và theo dõi tình trạng kháng thuốc.

Nghiên cứu của Olsson et al. đã chứng minh rằng, sinh thiết lỏng với ddPCR có thể phát hiện sớm các trường hợp ung thư vú di căn trước khi các phương pháp truyền thống có thể phát hiện, với thời gian trung bình sớm hơn khoảng 11 tháng. Cách tiếp cận này cũng được áp dụng cho các dạng ung thư khó sinh thiết như CRC.

Vai trò của tái tổ hợp nhiễm sắc thể trong theo dõi ung thư

Ung thư thường phát triển thông qua quá trình tái tổ hợp nhiễm sắc thể, một trong những dấu hiệu chính trong tất cả các loại ung thư. Sinh thiết lỏng, đặc biệt với Digital PCR, giúp theo dõi các biến thể cấu trúc như SNP hoặc đột biến thêm/mất trong các tế bào ung thư, cho phép bác sĩ phát hiện và theo dõi sự phát triển của khối u một cách chính xác hơn.

Nghiên cứu của Reinert et al. trên các bệnh nhân CRC cho thấy sinh thiết lỏng giúp theo dõi sự tái phát của ung thư sớm hơn so với các phương pháp truyền thống. Bằng cách phân tích các đột biến chỉ thị qua sinh thiết lỏng, bác sĩ có thể đánh giá chính xác hơn tình trạng của bệnh nhân và điều chỉnh phác đồ điều trị phù hợp.

Kết luận

Sinh thiết lỏng với Digital PCR và NGS mở ra một kỷ nguyên mới trong chẩn đoán và điều trị ung thư. Tâm Phát Medical đã và đang tiên phong trong việc ứng dụng các công nghệ này, giúp bác sĩ đưa ra quyết định điều trị nhanh chóng và chính xác, giảm bớt gánh nặng chi phí và thời gian cho bệnh nhân. Sự kết hợp của NGS và Digital PCR hứa hẹn mang đến những giải pháp đột phá cho việc theo dõi, phát hiện và điều trị ung thư, nâng cao chất lượng sống và triển vọng điều trị cho bệnh nhân tại Việt Nam.