Nghiên cứu do nhóm chuyên gia tại University of Geneva (Thụy Sĩ) thực hiện, tập trung vào việc giải mã câu hỏi lâu nay vẫn gây nhiều tranh cãi: vì sao một số khối u lan rộng trong cơ thể, trong khi số khác chỉ khu trú tại chỗ.

Theo Giáo sư Ariel Ruiz i Altaba, trưởng nhóm nghiên cứu, ung thư không đơn thuần là sự phát triển “vô tổ chức” của các tế bào, mà là một dạng phát triển bị biến đổi. Những thay đổi di truyền và biểu hiện gene có thể kích hoạt lại những chương trình sinh học vốn chỉ hoạt động trong giai đoạn phát triển sớm, từ đó dẫn đến sự hình thành khối u. Điều này cho thấy ung thư vận hành theo những quy luật sinh học nhất định, thay vì hoàn toàn ngẫu nhiên.

Ảnh minh họa: AI

AI MangroveGS, công cụ theo dấu tế bào và dự đoán nguy cơ di căn

Di căn là nguyên nhân gây ra phần lớn các ca tử vong do ung thư, đặc biệt ở các bệnh như ung thư đại trực tràng, ung thư vú và ung thư phổi.

Mặc dù đã xác định được nhiều đột biến liên quan đến sự hình thành khối u, các nhà khoa học vẫn chưa tìm ra một yếu tố di truyền đơn lẻ nào có thể giải thích vì sao một số tế bào tách ra để di chuyển, trong khi những tế bào khác lại “ở yên”.

Để làm rõ điều này, nhóm nghiên cứu đã phân lập và nuôi cấy các tế bào ung thư trong phòng thí nghiệm để tạo ra các bản sao. Những tế bào này sau đó được kiểm tra trong môi trường in vitro và trên chuột nhằm đánh giá khả năng di chuyển và hình thành khối u thứ phát.

Phân tích hàng trăm gene từ các tế bào ung thư đại tràng, nhóm nghiên cứu đã phát hiện những “chữ ký gene” đặc trưng có liên quan chặt chẽ đến khả năng di căn. Điều đáng chú ý là nguy cơ di căn không phụ thuộc vào một tế bào riêng lẻ, mà là kết quả của sự tương tác giữa các nhóm tế bào ung thư có liên quan với nhau.

Từ các dữ liệu này, nhóm đã phát triển công cụ AI mang tên MangroveGS. Hệ thống này tích hợp hàng chục đến hàng trăm chữ ký gene, giúp tăng độ chính xác và giảm ảnh hưởng của khác biệt cá thể.

Sau khi được huấn luyện, MangroveGS có thể dự đoán nguy cơ di căn và tái phát của ung thư đại tràng với độ chính xác gần 80%, vượt trội so với nhiều phương pháp hiện nay.

Không chỉ vậy, mô hình này còn cho thấy hiệu quả khi áp dụng cho các loại ung thư khác như ung thư dạ dày, ung thư phổi và ung thư vú, cho thấy tiềm năng ứng dụng rộng rãi của công cụ.

Hướng tới quy trình điều trị cá nhân hóa

Công cụ MangroveGS có thể sử dụng trực tiếp dữ liệu từ mẫu khối u của bệnh nhân tại bệnh viện. Sau khi phân tích và giải trình tự RNA, hệ thống sẽ đưa ra điểm số nguy cơ di căn, giúp bác sĩ nhanh chóng đưa ra quyết định điều trị phù hợp.

Theo nhóm nghiên cứu, công cụ này có thể giúp tránh điều trị quá mức đối với bệnh nhân nguy cơ thấp, đồng thời tập trung nguồn lực cho những trường hợp có nguy cơ cao. Ngoài ra, công cụ còn hỗ trợ lựa chọn đối tượng phù hợp cho các thử nghiệm lâm sàng, từ đó nâng cao hiệu quả nghiên cứu và tối ưu hóa lợi ích cho bệnh nhân.

Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Cell Reports, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong nỗ lực hiểu và kiểm soát quá trình di căn, yếu tố then chốt quyết định tiên lượng của bệnh ung thư.