Sinh thiết lỏng là gì? Các nghiên cứu khoa học liên quan

Sinh thiết lỏng là kỹ thuật xét nghiệm không xâm lấn phân tích các phân tử sinh học như ctDNA, CTCs, RNA trong máu để phát hiện và theo dõi ung thư Phương pháp này cung cấp thông tin di truyền theo thời gian thực, hỗ trợ chẩn đoán sớm, cá thể hóa điều trị và giám sát tiến triển bệnh mà không cần lấy mẫu mô

Sinh thiết lỏng là gì?

Sinh thiết lỏng (liquid biopsy) là một kỹ thuật xét nghiệm sinh học phân tử tiên tiến, sử dụng dịch cơ thể – chủ yếu là máu – để phát hiện, phân tích và giám sát các thành phần phân tử có nguồn gốc từ khối u như ADN, RNA, protein và tế bào ung thư lưu hành. Đây là một phương pháp không xâm lấn, được kỳ vọng thay thế hoặc bổ sung sinh thiết mô truyền thống trong chẩn đoán và theo dõi ung thư.

Khác với sinh thiết mô, sinh thiết lỏng không đòi hỏi lấy mẫu trực tiếp từ mô bệnh lý mà chỉ cần lấy máu, từ đó trích xuất các phân tử liên quan đến ung thư đang lưu hành trong máu người bệnh. Các dấu ấn này có thể phản ánh tình trạng toàn thể của bệnh lý ung thư, bao gồm cả những biến đổi di truyền tại các vị trí mà sinh thiết mô không thể tiếp cận.

Theo Viện Ung thư Quốc gia Hoa Kỳ, sinh thiết lỏng đang dần được áp dụng như một công cụ chẩn đoán sớm và giám sát bệnh lý trong ung thư học hiện đại.

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý của sinh thiết lỏng dựa trên sự hiện diện của các vật chất sinh học có nguồn gốc từ khối u trong máu ngoại vi, đặc biệt là DNA của khối u lưu hành (ctDNA – circulating tumor DNA), các tế bào ung thư lưu hành (CTCs), RNA tự do, và các túi ngoại bào (exosome). Các thành phần này xuất hiện khi tế bào ung thư phân chia, chết theo chu trình apoptosis hoặc bị tổn thương.

Phân tích sinh thiết lỏng thường sử dụng các kỹ thuật hiện đại như:

  • Giải trình tự gen thế hệ mới (NGS – Next Generation Sequencing)
  • Chuỗi phản ứng polymerase kỹ thuật số (digital PCR)
  • Khối phổ (mass spectrometry) trong phát hiện protein dấu ấn

Thông qua các phương pháp này, bác sĩ có thể phát hiện các đột biến đặc hiệu, thay đổi biểu hiện gen, methyl hóa DNA, và kháng thuốc mục tiêu – tất cả đều là yếu tố quan trọng trong quản lý điều trị ung thư.

Thành phần sinh học được phân tích

Trong sinh thiết lỏng, một loạt thành phần sinh học có thể được phân tích để thu thập thông tin về tình trạng khối u và phản ứng điều trị. Mỗi loại phân tử mang lại giá trị chẩn đoán và tiên lượng riêng.

Các thành phần chính bao gồm:

  • ctDNA: DNA của khối u bị rò rỉ vào máu, có thể dùng để phát hiện đột biến gen đặc hiệu, theo dõi tái phát hoặc đáp ứng thuốc
  • CTCs: tế bào ung thư tồn tại trong dòng máu, liên quan đến quá trình di căn
  • RNA: đặc biệt là microRNA, thể hiện hoạt động phiên mã và vai trò điều hòa gen
  • Exosome: túi ngoại bào chứa protein, RNA và lipid, giúp giao tiếp giữa các tế bào
  • Protein: các chất chỉ điểm khối u như PSA, CEA, CA 19-9

Bảng so sánh đặc điểm và ứng dụng:

Thành phần Nguồn gốc Ứng dụng Ưu điểm
ctDNA Khối u Đột biến, tái phát Dễ phát hiện bằng NGS
CTCs Tế bào sống trong máu Đánh giá di căn Phân tích hình thái học
RNA Tế bào ung thư Biểu hiện gen Phân tử nhỏ, đặc hiệu
Exosome Tế bào u và lành Giao tiếp tế bào Ổn định cao, khó phân hủy

Ứng dụng trong ung thư học

Sinh thiết lỏng đóng vai trò quan trọng trong nhiều giai đoạn của quản lý bệnh ung thư, từ chẩn đoán sớm, xác định đặc điểm phân tử, theo dõi hiệu quả điều trị đến phát hiện tái phát hoặc di căn. Đây là công cụ phù hợp với y học chính xác (precision medicine), cho phép điều chỉnh phác đồ dựa trên đặc điểm phân tử thời gian thực của khối u.

Các loại ung thư có ứng dụng sinh thiết lỏng cao nhất gồm:

  • Ung thư phổi không tế bào nhỏ (NSCLC) – phát hiện đột biến EGFR
  • Ung thư vú – theo dõi đáp ứng với liệu pháp nội tiết hoặc HER2
  • Ung thư đại trực tràng – phát hiện đột biến KRAS, NRAS
  • Ung thư tiền liệt tuyến – xét nghiệm AR-V7 từ CTCs

Tham khảo tài liệu chuyên sâu từ Nature Reviews Clinical Oncology để xem thêm dữ liệu và hướng dẫn lâm sàng cập nhật về sinh thiết lỏng trong điều trị ung thư.

Ưu điểm của sinh thiết lỏng

Sinh thiết lỏng mang lại nhiều lợi thế vượt trội so với sinh thiết mô truyền thống, đặc biệt trong những tình huống mà việc lấy mẫu mô gặp khó khăn hoặc gây nguy hiểm cho người bệnh. Phương pháp này cho phép lấy mẫu máu nhanh chóng, ít xâm lấn và có thể thực hiện lặp lại nhiều lần trong quá trình điều trị để đánh giá hiệu quả thuốc.

Các ưu điểm chính:

  • Không cần phẫu thuật hoặc can thiệp xâm lấn
  • Cho phép giám sát tiến triển bệnh theo thời gian thực
  • Phản ánh toàn bộ đặc điểm di truyền của khối u, bao gồm cả các vị trí di căn
  • Tiết kiệm thời gian, dễ lấy mẫu, giảm nguy cơ biến chứng
  • Hữu ích trong trường hợp khối u không thể tiếp cận hoặc không đủ mô sinh thiết

Các nghiên cứu chỉ ra rằng sinh thiết lỏng giúp phát hiện đột biến thứ phát kháng thuốc (như T790M trong ung thư phổi) sớm hơn từ 2–6 tháng so với hình ảnh học hoặc triệu chứng lâm sàng.

Hạn chế và thách thức

Dù có tiềm năng lớn, sinh thiết lỏng vẫn còn tồn tại nhiều giới hạn kỹ thuật và lâm sàng. Độ nhạy của xét nghiệm phụ thuộc vào lượng ctDNA có mặt trong máu – vốn có thể rất thấp ở giai đoạn sớm hoặc trong một số loại ung thư có đặc điểm sinh học đặc thù.

Các vấn đề kỹ thuật hiện tại:

  • Nồng độ ctDNA thấp dễ dẫn đến âm tính giả
  • Sự hiện diện của DNA từ các dòng tế bào không phải khối u (như clonal hematopoiesis) gây nhiễu
  • Không cung cấp thông tin mô học như hình ảnh vi thể, phân loại mô học khối u
  • Chi phí còn cao và chưa phổ biến ở tất cả bệnh viện

Việc tiêu chuẩn hóa quy trình xử lý mẫu, phân tích dữ liệu và diễn giải kết quả là cần thiết để đảm bảo độ chính xác và tái lập trong môi trường lâm sàng.

Tiềm năng ngoài ung thư

Ngoài ung thư, sinh thiết lỏng đang được nghiên cứu ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác của y học hiện đại. Việc phát hiện các dấu ấn sinh học trong máu mở ra khả năng chẩn đoán và theo dõi các bệnh lý phức tạp mà trước đây chỉ có thể đánh giá qua hình ảnh hoặc sinh thiết xâm lấn.

Các ứng dụng đang phát triển:

  • Bệnh tim mạch: sử dụng RNA và protein từ exosome để đánh giá nguy cơ xơ vữa, viêm mạch
  • Ghép tạng: định lượng cfDNA để phát hiện đào thải tạng ghép từ sớm
  • Thần kinh học: phân tích RNA ngoại bào giúp phát hiện sớm Alzheimer, Parkinson

Một số công trình nghiên cứu từ Trends in Molecular Medicine đã chứng minh tiềm năng dùng cfDNA và exosome trong chẩn đoán bệnh lý tim và não với độ đặc hiệu cao.

Phát triển công nghệ và thương mại hóa

Cùng với sự tiến bộ của công nghệ giải trình tự gen và trí tuệ nhân tạo, các bộ sinh thiết lỏng đã và đang được thương mại hóa để phục vụ lâm sàng. Nhiều công ty công nghệ sinh học quốc tế đã phát triển sản phẩm được FDA cấp phép, ứng dụng trong theo dõi ung thư và phát hiện sớm đa loại ung thư.

Một số sản phẩm sinh thiết lỏng nổi bật:

Sản phẩm Hãng Chỉ định Phương pháp
Guardant360 Guardant Health Ung thư phổi, đại trực tràng NGS + bioinformatics
FoundationOne Liquid CDx Foundation Medicine Giải trình tự gen toàn diện NGS
Galleri Grail Phát hiện sớm hơn 50 loại ung thư Methylation pattern + AI

Sự kết hợp giữa dữ liệu gen và thuật toán học máy (machine learning) đang giúp cải thiện độ chính xác, giảm tỷ lệ âm tính giả và mở rộng phổ ứng dụng của sinh thiết lỏng.

Kết luận

Sinh thiết lỏng là bước đột phá trong lĩnh vực y học chính xác, giúp phát hiện, giám sát và điều trị ung thư và nhiều bệnh lý khác mà không cần đến các phương pháp xâm lấn. Với khả năng cung cấp thông tin phân tử theo thời gian thực và tiềm năng thương mại hóa rộng rãi, sinh thiết lỏng đang thay đổi cách tiếp cận của y học hiện đại.

Dù còn một số thách thức kỹ thuật và lâm sàng, xu hướng phát triển công nghệ sinh học và sự ủng hộ từ cộng đồng y khoa quốc tế cho thấy sinh thiết lỏng sẽ ngày càng đóng vai trò trọng yếu trong chẩn đoán, điều trị và giám sát sức khỏe toàn diện.

Các bài báo, nghiên cứu, công bố khoa học về chủ đề sinh thiết lỏng:

MicroRNA trong ung thư phổi - một phương pháp tiềm năng mới cho chẩn đoán sớm và điều trị Dịch bởi AI
Journal of Applied Genetics - Tập 64 Số 3 - Trang 459-477 - 2023
Tóm tắtUng thư phổi là nguyên nhân phổ biến nhất dẫn đến tử vong liên quan đến ung thư trên toàn thế giới. Một trong những lý do cho dự đoán xấu và tỷ lệ tử vong cao ở bệnh nhân ung thư phổi là chẩn đoán bệnh ở giai đoạn muộn. Mặc dù có nhiều phương pháp chẩn đoán đổi mới và nhiều thử nghiệm lâm sàng đã hoàn thành và đang diễn ra nhằm cải thiện liệu pháp, không có ...... hiện toàn bộ
#ung thư phổi #sinh thiết lỏng #miRNA #dấu ấn sinh học di truyền biểu sinh #chẩn đoán sớm #hiệu quả điều trị
XÂY DỰNG QUI TRÌNH SINH THIẾT LỎNG SPOT-MAS PHÁT HIỆN NHIỀU LOẠI UNG THƯ TỪ GIAI ĐOẠN SỚM
Tạp chí Y học Việt Nam - Tập 513 Số 1 - 2022
Đặt vấn đề: Ở Việt Nam, năm 2020 đã ghi nhận 182.563 ca ung thư mới và 122.690 ca tử vong vì ung thư. Bốn loại ung thư hàng đầu ở Việt Nam là ung thư gan (14,5%), ung thư phổi (14,4%), ung thư vú (11,8%) và ung thư đại trực tràng (9,0%). Phát hiện sớm đồng thời nhiều loại ung thư giúp giảm 78% tỉ lệ bệnh nhân được chẩn đoán ở giai đoạn muộn và giảm 26% bệnh nhân tử vong vì ung thư. Ngoài ra, phát ...... hiện toàn bộ
#Sinh thiết lỏng #ctDNA #methyl hoá #phát hiện sớm ung thư
ĐẶC ĐIỂM LÂM SÀNG, CẬN LÂM SÀNG VÀ XÁC ĐỊNH TÌNH TRẠNG ĐỘT BIẾN EGFR-T790M GÂY KHÁNG EGFR-TKIS THẾ HỆ THỨ NHẤT Ở NGƯỜI BỆNH UNG THƯ PHỔI KHÔNG TẾ BÀO NHỎ BẰNG KỸ THUẬT SINH THIẾT LỎNG
Tạp chí Y học Việt Nam - Tập 522 Số 2 - 2023
Mục tiêu: Khảo sát đặc điểm lâm sàng, cận lâm xác định tình trạng đột biến EGFR-T790M gây kháng EGFR-TKIs thế hệ thứ nhất ở người bệnh ung thư phổi không tế bào nhỏ bằng kỹ thuật sinh thiết lỏng. Đối tượng: Gồm 31 bệnh nhân được chẩn đoán ung thư phổi không tế bào nhỏ có đột biến EGFR (+) đã điều trị bước 1 bằng thuốc EGFR- TKIs thế hệ 1, được làm sinh thiết lỏng tìm đột biến gen EGFR-T790M. Kết q...... hiện toàn bộ
#EGFR-T790M #ung thư phổi không tế bào nhỏ #EGFR-TKI
XÂY DỰNG QUY TRÌNH SINH THIẾT LỎNG CÁ THỂ HÓA PHÁT HIỆN TỒN DƯ KHỐI U
Tạp chí Y học Việt Nam - Tập 513 Số 1 - 2022
Mở đầu: Tồn dư khối u là những tế bào ung thư còn sót lại trong cơ thể sau điều trị, là nguyên nhân hàng đầu dẫn đến tái phát và di căn. Hiện nay việc đánh giá hiệu quả điều trị dựa trên các chỉ dấu sinh hoá và các kỹ thuật hình ảnh học gặp một số hạn chế do độ nhạy và độ đặc hiệu chưa cao. Vì vậy, việc phát triển thêm các chỉ thị sinh học mới có độ chính xác cao để kết hợp với các phương pháp tru...... hiện toàn bộ
#tồn dư khối u #DNA ngoại bào #sinh thiết lỏng #đột biến sinh dưỡng #kỹ thuật giải trình tự gen thế hệ mới (NGS)
Tách chọn lọc các vesicles ngoại bào từ huyết tương người được xử lý tối thiểu như một chiến lược chuyển giao cho các sinh thiết lỏng Dịch bởi AI
Biomarker Research - Tập 10 - Trang 1-24 - 2022
Giao tiếp giữa các tế bào được trung gian bởi các vesicles ngoại bào (EVs), vì chúng chứa các phân tử sinh học được đóng gói chọn lọc có thể được chuyển giao từ tế bào hiến tặng sang tế bào nhận. Vì tất cả các tế bào liên tục tạo ra và tái chế EVs, chúng cung cấp những bức ảnh chính xác về tình trạng sinh lý bệnh lý của từng cá thể. Do huyết tương máu tuần hoàn qua toàn bộ cơ thể, nó thường là dịc...... hiện toàn bộ
Bảng Thiết Kế Cho Việc Chọn Khoảng Lùi Tối Thiểu Từ Slope Bên Sang Hệ Thống Rãnh Ngang Trong Bãi Chôn Lấp Sinh Khối Dịch bởi AI
Springer Science and Business Media LLC - Tập 32 - Trang 1017-1027 - 2014
Mục tiêu chính của bãi chôn lấp sinh khối là đạt được sự phân bố độ ẩm đầy đủ và nhanh chóng trong chất thải rắn đô thị (MSW) đã được chôn lấp để tăng tốc độ phân hủy sinh học kỵ khí của phần hữu cơ trong MSW. Hệ thống rãnh ngang (HT) thường được áp dụng để phân phối nước rỉ leachate trong MSW dưới điều kiện áp suất. Tuy nhiên, cách tiếp cận này cần được thực hiện một cách cẩn thận do sự không ổn ...... hiện toàn bộ
#bãi chôn lấp #sinh khối #thiết kế rãnh ngang #áp suất chất lỏng lỗ chân lông #độ ổn định độ dốc
CẬP NHẬT CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN SỚM UNG THƯ PHỔI
Ung thư phổi (UTP) là một trong các loại ung thư thường gặp nhất và là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trong các bệnh ung thư trên thế giới. Chẩn đoán sớm có vai trò rất quan trọng trong quyết định phương pháp điều trị và tiên lượng cho bệnh nhân (BN) UTP. Nhiều phương pháp đ&at...... hiện toàn bộ
#Ung thư phổi không tế bào nhỏ #Chụp cắt lớp vi tính liều thấp #Nội soi phế quản chẩn đoán #Sinh thiết lỏng
36. NGHIÊN CỨU BƯỚC ĐẦU PHÂN BIỆT UNG THƯ PHỔI VÀ BỆNH PHỔI LÀNH TÍNH SỬ DỤNG DẤU ẤN METHYL HÓA GEN SHOX2 TỪ MẪU SINH THIẾT PHỔI VÀ MẪU SINH THIẾT LỎNG
Tạp chí Y học Cộng đồng - Tập 65 Số CD3 - Bệnh viện Phổi Trung ương - Trang - 2024
Nghiên cứu này góp phần khám phá tiềm năng của methyl hóa DNA SHOX2 như một dấu ấn sinh học để phân biệt ung thư phổi từ các bệnh phổi lành tính. Chúng tôi đã tiến hành phân tích trên cả mẫu mô tổ chức phổi và mẫu huyết tương từ bệnh nhân ung thư phổi và nhóm chứng. Sử dụng công nghệ Realtime PCR với mẫu dò khóa có khả năng kéo dài và mẫu dò TaqMan, chúng tôi nhằm tăng độ nhạy và độ đặc hiệu của p...... hiện toàn bộ
#Methyl hóa DNA; SHOX2; Ung thư phổi; Sinh thiết lỏng; Realtime PCR.
Đặc điểm lâm sàng, hình ảnh học của bệnh nhân có khối u phổi được sinh thiết phổi xuyên thành ngực dưới hướng dẫn của chụp cắt lớp vi tính lồng ngực tại Bệnh viện Đa khoa Trung ương Cần Thơ năm 2021-2022
Tạp chí Y Dược học Cần Thơ - Số 47 - Trang 100-106 - 2022
Đặt vấn đề: Ung thư phổi có tỷ lệ mắc và tử vong đứng hàng đầu trong các bệnh ung thư trên thế giới cũng như ở Việt Nam, bệnh được ghi nhận ở cả ở cả hai giới. Mục tiêu nghiên cứu: Mô tả đặc điểm lâm sàng, hình ảnh học của bệnh nhân có khối u phổi được sinh thiết phổi xuyên thành ngực dưới hướng dẫn của chụp cắt lớp vi tính lồng ngực tại Bệnh viện Đa khoa Trung ương Cần Thơ năm 2021-2022. Đối tượn...... hiện toàn bộ
#Sinh thiết phổi #khối u phổi
Cảm biến tụ điện linh hoạt sơn kim loại lỏng dành cho điện tử chăm sóc sức khỏe đeo được Dịch bởi AI
Springer Science and Business Media LLC - Tập 36 - Trang 265-272 - 2016
Cảm biến sinh học linh hoạt đã trở nên ngày càng quan trọng trong nhiều ứng dụng chăm sóc sức khỏe mới nổi. Nhiều nỗ lực đã được thực hiện để tạo ra các vật liệu sinh học có thể kéo giãn và dẫn điện cao, phần lớn trong số này dựa trên nanoparticle vàng hoặc bạc. Tuy nhiên, các vật liệu này có một số nhược điểm. Nghiên cứu này đề xuất các cảm biến tụ điện linh hoạt dựa trên băng dính 3M VHB 4905 và...... hiện toàn bộ
#cảm biến sinh học #cảm biến tụ điện #điện tử sức khỏe #vật liệu dẫn điện #kim loại lỏng #thiết bị đeo được #ứng dụng y sinh.
Tổng số: 16   
  • 1
  • 2