Kì diệu liệu pháp chữa bệnh ung thư bằng ánh sáng của các nhà khoa học Nhật Bản

Cấy một chiếc đèn LED vào trong cơ thể và dùng ánh sáng của nó đốt cháy khối u ung thư. Đó là ý tưởng mà các nhà khoa học Nhật Bản đang cố gắng thực hiện.

Phương pháp điều trị này được đặt tên là liệu pháp quang năng hoặc quang hóa trị. Trong đó, bệnh nhân sẽ uống một loại thuốc khiến khối u nhạy cảm và dễ tổn thương dưới ánh sáng. Sau đó, việc còn lại của các bác sĩ chỉ là chiếu sáng khối u để giết chết các tế bào của nó.

Kì diệu liệu pháp chữa bệnh ung thư bằng ánh sáng

Quang hóa trị đã được ứng dụng để điều trị ung thư da. Nhưng với các khối u nằm sâu bên trong cơ thể, việc đưa ánh sáng tiếp cận chúng vẫn còn là một thách thức. Hiện tại, có một phương pháp sử dụng ống nội soi dẻo để đưa đèn vào bên trong cơ thể hoặc truyền ánh sáng thông qua sợi quang.

Tuy nhiên, ngay cả các phương pháp này cũng gặp trở ngại, bởi các cơ quan trong cơ thể không bất động mà thường xuyên xê dịch. Ví dụ nếu khối u ở thực quản hoặc phổi, việc chiếu sáng đúng vị trí của nó là rất khó.

Điều này gây khó khăn cho việc kiểm soát liều. Nếu liều chiếu sáng quá nhỏ hoặc bị thiếu việc điều trị sẽ không hiệu quả, còn nếu liều quá cao hoặc bị thừa, nhiệt từ nguồn sáng có thể làm chết các mô khỏe mạnh.

Để khắc phục vấn đề này, một số nhà nghiên cứu đã cố gắng phát triển các phương thức cung cấp ánh sáng ở cường độ thấp, nhưng trong một khoảng thời gian dài hơn bằng cách cấy ghép sợi quang bên trong cơ thể.

Nhưng việc cố định các sợi quang và nguồn ánh sáng là một thách thức. Các bác sĩ sẽ phải khâu chúng vào đâu đó mà chỉ khâu phẫu thuật bây giờ không thể được dùng trên các cơ quan mỏng như não và gan, hoặc các cơ quan thường bị xê dịch như da và ruột.

Một ca phẫu thuật sử dụng sợi quang truyền ánh sáng vào bên trong cơ thể

Khắc phục tất cả các vấn đề này, tiến sĩ Toshinori Fujie tại Đại học Waseda, Nhật Bản và các đồng nghiệp đã phát triển phương pháp cố định một hệ đèn LED vào bên trong cơ thể. Các thiết bị chiếu sáng được kẹp giữa 2 tấm vật liệu mỏng và dính vào cơ quan thay vì phải khâu cố định.

Các tấm này dính được nhờ một lớp phủ polyme làm từ protein có trên thân của những con trai. Kẹp giữa hai tấm vật liệu là một số chip LED phát sáng. Và bởi nó sử dụng công nghệ giao tiếp tầm gần NFC để cung cấp năng lượng xuyên da, toàn bộ thiết bị sẽ không cần pin, đồng nghĩa độ an toàn cao hơn khi cấy vào trong cơ thể.

Mới đây, nhóm nghiên cứu của tiến sĩ Fujie đã công bố kết quả thử nghiệm thiết bị của mình trên tạp chí Nature Biomedical Engineering. Trong đó, hệ thống đèn LED được cấy dưới da của những con chuột bị ung thư. Các nhà khoa học đã chiếu đèn suốt 10 ngày lên khối u, nhưng bởi cường độ sáng nhỏ, liều của nó chỉ bằng 1/1.000 so với quang hóa trị thông thường mà vẫn đảm bảo hiệu quả.

Chip LED được cung cấp năng lượng bằng công nghệ NFC, cấy vào bên trong những con chuột

Những con chuột được đã được truyền một loại thuốc gọi là photofrin để làm tăng sự nhạy cảm của tế bào với ánh sáng. Sau đó, các nhà khoa học lập trình đèn LED chiếu ra ánh sáng màu đỏ hoặc xanh lục.

Kết quả chỉ ra rằng ánh sáng màu đỏ đã giảm và làm chậm được quá trình tăng trưởng của khối u. Trong khi đó, ánh sáng xanh thậm chí còn thu nhỏ được khối u ban đầu.

Tiến sĩ Fujie nói rằng thiết bị này đặc biệt hữu ích trong việc điều trị ung thư ở các cơ quan nhạy cảm như não và tuyến tụy, nơi phẫu thuật hoặc xạ trị là lựa chọn cực kỳ nguy hiểm.

Với sự cải tiến này, quang hóa trị sẽ tiếp tục là một cách tiếp cận tiềm năng cho các bệnh nhân ung thư trong tương lai.

Tham khảo Newscientist, Dailymail