Y tế thế giới
Xét nghiệm mới hứa hẹn phát hiện ung thư sớm hơn — từ các hạt cực nhỏ trong dịch cơ thể
New test promises to detect cancer earlier — from tiny particles in bodily fluids
Cancer claims more than 10 million lives every year globally. Research shows that detecting cancer early can greatly improve a patient’s chance of survival. And yet we lack reliable, affordable tools for early detection.
Ung thư cướp đi hơn 10 triệu sinh mạng mỗi năm trên toàn cầu. Nghiên cứu cho thấy việc phát hiện ung thư sớm có thể cải thiện đáng kể cơ hội sống sót của bệnh nhân. Tuy nhiên, chúng ta vẫn thiếu các công cụ đáng tin cậy và giá cả phải chăng để phát hiện sớm.
Scientists are now discovering that our bodies may carry early warning signals packaged within tiny, bubble-like particles that circulate in bodily fluids like blood.
Các nhà khoa học hiện đang phát hiện ra rằng cơ thể chúng ta có thể mang các tín hiệu cảnh báo sớm được đóng gói trong các hạt nhỏ, giống bong bóng, lưu thông trong các dịch cơ thể như máu.
In the Schulich School of Engineering at the University of Calgary, we are developing a new technology to capture these particles and read their signals. Our recent work suggests that the electrical signals of these particles could offer a fast, label-free way to use them for diagnostic applications.
Tại Trường Kỹ thuật Schulich thuộc Đại học Calgary, chúng tôi đang phát triển một công nghệ mới để thu thập các hạt này và đọc tín hiệu của chúng. Công trình gần đây của chúng tôi cho thấy các tín hiệu điện của các hạt này có thể cung cấp một cách nhanh chóng, không cần gắn nhãn để sử dụng chúng trong các ứng dụng chẩn đoán.
Our goal is to develop simple and non-invasive tests for early cancer detection.
Mục tiêu của chúng tôi là phát triển các xét nghiệm đơn giản và không xâm lấn để phát hiện ung thư sớm.
The challenge of early detection
Thách thức của việc phát hiện sớm
When cancer is found earlier, physicians can start treatment sooner. This helps to save more lives and lower health-care costs for both families and health-care systems.
Khi ung thư được phát hiện sớm hơn, các bác sĩ có thể bắt đầu điều trị sớm hơn. Điều này giúp cứu được nhiều mạng sống hơn và giảm chi phí chăm sóc sức khỏe cho cả gia đình và hệ thống y tế.
However, many cancers are still not diagnosed until they are at an advanced stage. This is often because patients are either asymptomatic or dismiss their symptoms because they ascribe them to less serious causes.
Tuy nhiên, nhiều loại ung thư vẫn chưa được chẩn đoán cho đến khi chúng ở giai đoạn tiến triển. Điều này thường là do bệnh nhân không có triệu chứng hoặc bỏ qua các triệu chứng của mình vì họ cho rằng chúng là do những nguyên nhân ít nghiêm trọng hơn.
Physicians often use bodily fluid tests to look for hidden warning signs in people who do not yet show symptoms of disease. These tests search for special substances (called biomarkers) that cancer cells release into bodily fluids like blood. But most of these biomarkers are rare and do not last long in the body during the early stages of cancer. Because of this, simple blood or urine tests are less reliable for early cancer detection.
Các bác sĩ thường sử dụng xét nghiệm dịch cơ thể để tìm các dấu hiệu cảnh báo tiềm ẩn ở những người chưa có triệu chứng bệnh. Các xét nghiệm này tìm kiếm các chất đặc biệt (gọi là dấu ấn sinh học) mà tế bào ung thư giải phóng vào các dịch cơ thể như máu. Nhưng hầu hết các dấu ấn sinh học này đều hiếm và không tồn tại lâu trong cơ thể trong giai đoạn sớm của ung thư. Vì lý do này, các xét nghiệm máu hoặc nước tiểu đơn giản kém tin cậy hơn trong việc phát hiện ung thư sớm.
What is needed is a simple tool that is cost-effective and can detect new, more robust biomarkers that current tests are unable to detect. It could then be added to the slate of analyses that are routinely run on bodily fluids.
Điều cần thiết là một công cụ đơn giản, tiết kiệm chi phí và có thể phát hiện các dấu ấn sinh học mới, mạnh mẽ hơn mà các xét nghiệm hiện tại không thể phát hiện. Sau đó, nó có thể được bổ sung vào danh sách các phân tích thường quy trên dịch cơ thể.
Our interest in this challenge began with a simple question: What if cancer cells were already sending us quiet hints? Messages we had not yet learned to hear? Learning to detect and interpret these signals could enable earlier detection and help change the story for cancer patients.
Sự quan tâm của chúng tôi đối với thách thức này bắt đầu bằng một câu hỏi đơn giản: Điều gì sẽ xảy ra nếu các tế bào ung thư đã gửi cho chúng ta những gợi ý thầm lặng? Những thông điệp mà chúng ta chưa học được cách lắng nghe? Việc học cách phát hiện và giải thích các tín hiệu này có thể cho phép phát hiện sớm hơn và giúp thay đổi câu chuyện cho bệnh nhân ung thư.
Reading cancer’s secret language
Đọc ngôn ngữ bí mật của ung thư
Whether they are healthy or not, cells in our bodies are constantly communicating, almost like they are “talking” to each other. One way they do this is by packaging messages into tiny, bubble-like particles known as small extracellular vesicles.
Cho dù khỏe mạnh hay không, các tế bào trong cơ thể chúng ta luôn liên tục giao tiếp, gần giống như chúng đang “nói chuyện” với nhau. Một cách chúng thực hiện điều này là bằng cách đóng gói các thông điệp vào các hạt nhỏ, giống như bong bóng, được gọi là túi ngoại bào nhỏ (small extracellular vesicles) .
The messages in these particles can be in the form of genetic material and other biomolecules.
Các thông điệp trong các hạt này có thể ở dạng vật liệu di truyền và các phân tử sinh học khác.
These particles are released by cells into bodily fluids, which, much like a natural postal system, carry and deliver them to target cells, which read the messages and respond to the information they’ve been given. If we can capture these tiny particles from the bodily fluids and analyze their contents, it should provide us with a snapshot of the health of the cells that made them.
Các hạt này được các tế bào giải phóng vào dịch cơ thể, nơi chúng, giống như một hệ thống bưu điện tự nhiên, mang và vận chuyển chúng đến các tế bào mục tiêu, những tế bào này sẽ đọc các thông điệp và phản ứng với thông tin được cung cấp. Nếu chúng ta có thể thu thập các hạt nhỏ này từ dịch cơ thể và phân tích nội dung của chúng, điều đó sẽ cung cấp cho chúng ta một bức ảnh chụp nhanh về sức khỏe của các tế bào đã tạo ra chúng.
When these particles are released from cancer cells, they carry disease-related information both inside them and on their surface. What makes them especially promising for early cancer detection is that they can appear in bodily fluids long before other biomarkers that have traditionally been used to detect cancer. Often this is well before symptoms begin.
Khi các hạt này được giải phóng từ các tế bào ung thư, chúng mang theo thông tin liên quan đến bệnh tật cả bên trong và trên bề mặt của chúng. Điều khiến chúng đặc biệt hứa hẹn cho việc phát hiện ung thư sớm là chúng có thể xuất hiện trong dịch cơ thể rất lâu trước các dấu ấn sinh học khác vốn được sử dụng để phát hiện ung thư. Thông thường, điều này xảy ra rất lâu trước khi các triệu chứng bắt đầu.
This understanding led our team at the University of Calgary to explore ways to collect these tiny particles from bodily fluids and translate their messages into signals that could help physicians detect cancer sooner and make earlier, more informed treatment decisions.
Sự hiểu biết này đã dẫn đội ngũ của chúng tôi tại Đại học Calgary khám phá các cách để thu thập các hạt nhỏ này từ dịch cơ thể và chuyển đổi các thông điệp của chúng thành các tín hiệu có thể giúp bác sĩ phát hiện ung thư sớm hơn và đưa ra các quyết định điều trị sớm hơn, sáng suốt hơn.
A novel technology to capture these particles
Công nghệ mới để thu giữ các hạt này
Although small extracellular vesicles hold great promise for early cancer detection, finding these tiny particles in bodily fluids is not straightforward. They are extremely small, about 500 times smaller than a typical pollen grain, and are mixed with many other components in complex fluids like blood and urine.
Mặc dù các túi ngoại bào nhỏ mang lại nhiều hứa hẹn cho việc phát hiện ung thư sớm, nhưng việc tìm ra các hạt siêu nhỏ này trong dịch cơ thể không hề đơn giản. Chúng cực kỳ nhỏ, chỉ bằng khoảng 500 lần so với hạt phấn thông thường, và bị lẫn với nhiều thành phần khác trong các dịch phức tạp như máu và nước tiểu.
As a result, isolating them in a reliable way, without damaging them or losing important information, has been a major scientific challenge.
Do đó, việc cô lập chúng một cách đáng tin cậy, mà không làm hỏng hay làm mất thông tin quan trọng, đã là một thách thức khoa học lớn.
One important idea in this field is to study these particles in their natural state, without adding foreign molecules like antibodies as labels that may alter their properties. As we discussed in a review article, this kind of approach helps preserve the true signals these particles carry and allows for more accurate analysis.
Một ý tưởng quan trọng trong lĩnh vực này là nghiên cứu các hạt này ở trạng thái tự nhiên, mà không thêm các phân tử lạ như kháng thể làm nhãn mác vì chúng có thể làm thay đổi tính chất của chúng. Như chúng tôi đã thảo luận trong một bài báo tổng quan, cách tiếp cận này giúp bảo toàn các tín hiệu thực sự mà các hạt này mang lại và cho phép phân tích chính xác hơn.
Building on this, we developed a new technology that uses the natural electrical properties of these particles to capture them directly from bodily fluids.
Dựa trên điều này, chúng tôi đã phát triển một công nghệ mới sử dụng các tính chất điện tự nhiên của các hạt này để thu giữ chúng trực tiếp từ dịch cơ thể.
This technology gently collects these particles using electrical force and preserves the information they carry. This represents a new direction in how we study these particles for diagnostic applications. The technology is patent pending.
Công nghệ này nhẹ nhàng thu thập các hạt này bằng lực điện và bảo toàn thông tin mà chúng mang theo. Điều này đại diện cho một hướng đi mới trong cách chúng ta nghiên cứu các hạt này cho các ứng dụng chẩn đoán. Công nghệ này đang chờ cấp bằng sáng chế.
From lab research to real-world impact
Từ nghiên cứu phòng thí nghiệm đến tác động thực tế
We are now working to bring our new technology, EXOSense, from the lab into real-world diagnostic tools.
Hiện tại, chúng tôi đang nỗ lực đưa công nghệ mới của mình, EXOSense, từ phòng thí nghiệm vào các công cụ chẩn đoán thực tế.
The EXOSense platform is still under development and needs to be tested with patient samples. It could make a meaningful difference in people’s lives through simple liquid biopsy tests. Much of our work focuses on developing miniaturized platforms, using microfluidic technology, that are both user-friendly and cost-effective.
Nền tảng EXOSense vẫn đang trong quá trình phát triển và cần được thử nghiệm với các mẫu bệnh nhân. Nó có thể tạo ra sự khác biệt đáng kể trong cuộc sống của mọi người thông qua các xét nghiệm sinh thiết lỏng đơn giản. Phần lớn công việc của chúng tôi tập trung vào việc phát triển các nền tảng thu nhỏ, sử dụng công nghệ vi lưu (microfluidic) , vừa thân thiện với người dùng vừa tiết kiệm chi phí.
This approach aims to improve access to diagnostic tools, particularly in under-served communities with limited laboratory infrastructure. Over time, we anticipate this work will lead to a new test that can detect cancer early using just a drop of biofluid and will contribute to reducing the burden of cancer.
Phương pháp này nhằm mục đích cải thiện khả năng tiếp cận các công cụ chẩn đoán, đặc biệt là ở các cộng đồng chưa được phục vụ đầy đủ với cơ sở hạ tầng phòng thí nghiệm hạn chế. Theo thời gian, chúng tôi dự đoán công trình này sẽ dẫn đến một xét nghiệm mới có thể phát hiện ung thư sớm chỉ bằng một giọt dịch sinh học và góp phần giảm gánh nặng bệnh ung thư.
Sara Hassanpour Tamrin receives funding from Banting Postdoctoral Fellowship program, supported by the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC) . She previously received support through the Alberta Innovates Postdoctoral Fellowship program.
Sara Hassanpour Tamrin nhận tài trợ từ chương trình Học bổng Sau Tiến sĩ Banting, được hỗ trợ bởi Hội đồng Nghiên cứu Khoa học và Kỹ thuật Canada (NSERC) . Trước đây, cô đã nhận được sự hỗ trợ thông qua chương trình Học bổng Sau Tiến sĩ của Alberta Innovates.
Arindom Sen receives funding from the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC) .
Arindom Sen nhận tài trợ từ Hội đồng Nghiên cứu Khoa học và Kỹ thuật Canada (NSERC) .
-
Vai bị đông cứng là gì? Và tôi có cần phẫu thuật không?
What is frozen shoulder? And will I need surgery?
-
Khoảng cách đến bệnh viện hoặc phòng khám gần nhất của bạn là bao xa? Các nhà nghiên cứu y tế công cộng giải thích tại sao Châu Phi cần cơ sở dữ liệu cơ sở y tế cập nhật
How far is your closest hospital or clinic? Public health researchers explain why Africa needs up-to-date health facility databases
-
Một phần tư dân số thế giới là thanh thiếu niên: báo cáo lớn trình bày các xu hướng sức khỏe và phúc lợi.
A quarter of the world’s population are adolescents: major report sets out health and wellbeing trends
-
Không đáp ứng Clopidogrel giả mạo Viêm nội tâm mạc sau tắc nghẽn PFO: Kết hợp chọc hút, lấy vật liệu và xét nghiệm phòng thí nghiệm để đánh giá chẩn đoán và điều trị
Clopidogrel Nonresponsiveness Mimicking Endocarditis After PFO-Occlusion: Combining Aspiration, Retrieval, and Laboratory Assessment for Diagnostic-Therapeutic Work-Up
-
Yếu toàn thể do Hạ calci máu và Giảm phosphate máu từ ức chế acid mạnh
Generalized Weakness Due to Hypocalcemia and Hypophosphatemia From Potent Acid Suppression
-