Tiến gần mục tiêu ngăn ngừa ung thư phổi từ sớm

Bằng công nghệ học máy, các nhà khoa học phát hiện 14 protein có nồng độ tăng cao bất thường từ 5 năm hoặc lâu hơn trước khi người bệnh được chẩn đoán mắc ung thư phổi.

Trong nhiều thập niên qua, cuộc chiến chống ung thư chủ yếu tập trung vào việc phát triển các phương pháp điều trị mới. Tuy nhiên, một hướng tiếp cận khác đang ngày càng thu hút sự quan tâm của giới khoa học: ngăn chặn ung thư ngay từ khi chưa hình thành.

Một nghiên cứu quốc tế vừa công bố trên Tạp chí Cell đã mang lại những tín hiệu đầy hứa hẹn trong lĩnh vực này. Các nhà nghiên cứu cho biết họ đã phát hiện một dấu ấn sinh học trong máu có khả năng dự đoán nguy cơ mắc ung thư phổi nhiều năm trước khi bệnh được chẩn đoán, đồng thời mở đường cho việc sử dụng các loại thuốc chống viêm để phòng ngừa căn bệnh này.

Tín hiệu cảnh báo xuất hiện từ nhiều năm trước

Dù tỷ lệ hút thuốc lá tại nhiều quốc gia đã giảm đáng kể trong những thập niên gần đây, ung thư phổi vẫn là loại ung thư được chẩn đoán nhiều nhất trên toàn cầu và là một trong những nguyên nhân gây tử vong hàng đầu do ung thư.

Những người đã bỏ thuốc lá có nguy cơ mắc bệnh thấp hơn so với người tiếp tục hút thuốc, nhưng nguy cơ trong suốt cuộc đời vẫn cao hơn đáng kể so với những người chưa từng hút thuốc. Ngoài ra, tình trạng ô nhiễm không khí kéo dài cũng được xem là yếu tố làm gia tăng nguy cơ mắc bệnh.

Nhằm tìm kiếm các dấu hiệu cảnh báo sớm, nhóm nghiên cứu gồm 80 nhà khoa học từ nhiều quốc gia đã phân tích gần 50.000 mẫu máu được lưu trữ trong UK Biobank - một trong những cơ sở dữ liệu y sinh học lớn nhất thế giới.

Nhóm nghiên cứu gồm 80 nhà khoa học từ nhiều quốc gia đã phân tích gần 50.000 mẫu máu. Ảnh minh họa: Getty Images

Bằng công nghệ học máy và các kỹ thuật phân tích protein hiện đại, các nhà khoa học đã rà soát hàng nghìn loại protein trong máu người tham gia nghiên cứu. Kết quả cho thấy có 14 protein xuất hiện với nồng độ cao bất thường từ 5 năm hoặc lâu hơn trước khi người đó được chẩn đoán mắc ung thư phổi.

Để kiểm chứng độ chính xác, nhóm tiếp tục thử nghiệm trên tám bộ dữ liệu độc lập khác từ nhiều khu vực trên thế giới, bao gồm cả Đài Loan (Trung Quốc) - nơi tỷ lệ người hút thuốc trong nhóm nghiên cứu tương đối thấp. Kết quả nhất quán cho thấy bộ 14 protein này có thể đóng vai trò như một “dấu ấn sinh học” giúp nhận diện những người có nguy cơ cao mắc ung thư phổi.

Ô nhiễm không khí và phản ứng viêm

Nghiên cứu mới cũng giúp làm sáng tỏ hơn cơ chế hình thành ung thư phổi.

Năm 2023, nhóm nghiên cứu do Giáo sư Charlie Swanton thuộc Viện Francis Crick (Anh) dẫn đầu đã phát hiện một mối liên hệ đáng chú ý giữa ô nhiễm không khí và sự phát triển của các khối u.

Theo nghiên cứu, các hạt ô nhiễm trong không khí có thể kích thích cơ thể sản sinh interleukin-1 beta (IL-1β) - một phân tử tín hiệu đóng vai trò quan trọng trong phản ứng viêm.

Nhiều người vốn mang sẵn những đột biến gene có khả năng gây ung thư nhưng các đột biến này tồn tại ở trạng thái tiềm ẩn trong nhiều năm. Khi IL-1β được giải phóng với số lượng lớn, nó có thể kích hoạt các tế bào mang đột biến này tăng sinh bất thường và dần phát triển thành khối u ác tính.

Các thí nghiệm trên động vật cho thấy khi ngăn chặn hoạt động của IL-1β, quá trình hình thành khối u ở phổi có thể bị ngăn cản ngay từ giai đoạn đầu. Đó là cơ sở để các nhà khoa học đặt câu hỏi: liệu việc kiểm soát phản ứng viêm có thể trở thành một chiến lược phòng ngừa ung thư?

Thuốc chống viêm có thể giảm gần một nửa nguy cơ

Điểm đáng chú ý là các loại thuốc ức chế IL-1β không phải là những sản phẩm hoàn toàn mới. Chúng đã được sử dụng trong điều trị một số bệnh viêm tự miễn và viêm mạn tính.

Nhóm nghiên cứu đã phân tích lại dữ liệu từ một thử nghiệm lâm sàng quy mô lớn do tập đoàn dược phẩm Novartis thực hiện năm 2017 đối với thuốc canakinumab -một chất ức chế IL-1β.

Ban đầu, thuốc được kỳ vọng giúp phòng ngừa các cơn đau tim. Tuy nhiên, kết quả cho thấy hiệu quả tim mạch không đạt như mong muốn. Dẫu vậy, dữ liệu theo dõi lại hé lộ một phát hiện bất ngờ: những người sử dụng canakinumab có tỷ lệ mắc ung thư phổi thấp hơn nhóm dùng giả dược.

Khi áp dụng mô hình phân tầng nguy cơ dựa trên “dấu ấn 14 protein”, hiệu quả của thuốc trở nên rõ ràng hơn.

Ở nhóm có nồng độ 14 protein thấp, phải điều trị hơn 1.500 người mới ngăn ngừa được một trường hợp ung thư phổi. Nhưng ở nhóm có nồng độ protein cao - tức nhóm nguy cơ lớn hơn - canakinumab giúp giảm gần 50% nguy cơ mắc bệnh.

Theo tính toán của các nhà khoa học, chỉ cần điều trị cho khoảng 55 người thuộc nhóm nguy cơ cao là có thể ngăn chặn được một ca ung thư phổi. Hiệu quả này tương đương với mức độ phòng ngừa của các thuốc statin hiện được sử dụng rộng rãi để giảm nguy cơ bệnh tim mạch.

Từ điều trị sang phòng ngừa

Theo các chuyên gia, ý nghĩa lớn nhất của nghiên cứu không nằm ở bản thân loại thuốc canakinumab mà ở khả năng xác định chính xác đối tượng cần được can thiệp.

Nếu một xét nghiệm máu đơn giản có thể phát hiện sớm dấu ấn 14 protein này, các bác sĩ sẽ có cơ hội xác định những người có nguy cơ cao từ nhiều năm trước khi bệnh xuất hiện. Đây là điều đặc biệt quan trọng đối với những người từng hút thuốc lá hoặc những người thường xuyên tiếp xúc với môi trường ô nhiễm.

Ung thư phổi vẫn là loại ung thư được chẩn đoán nhiều nhất trên toàn cầu và là một trong những nguyên nhân gây tử vong hàng đầu do ung thư

Hiện nhóm nghiên cứu đang phát triển các xét nghiệm thương mại dựa trên dấu ấn protein mới được phát hiện, đồng thời đánh giá hiệu quả của nhiều loại thuốc chống viêm khác trong phòng ngừa ung thư.

Các nhà khoa học cũng kỳ vọng những dữ liệu mới từ UK Biobank trong vài năm tới sẽ giúp phát hiện thêm các dấu ấn tương tự đối với những loại ung thư khác.

Thực tế, một số nghiên cứu trước đây đã cho thấy việc phòng ngừa ung thư bằng thuốc hoàn toàn khả thi. Chẳng hạn, aspirin đã được chứng minh có thể làm giảm nguy cơ ung thư đại trực tràng ở những người mắc hội chứng Lynch - một rối loạn di truyền làm tăng nguy cơ mắc nhiều loại ung thư.

Những kết quả mới cho thấy nghiên cứu ung thư đang bước sang một giai đoạn mới, trong đó mục tiêu không chỉ là điều trị hiệu quả hơn mà còn là ngăn chặn căn bệnh ngay từ trước khi nó xuất hiện. Nếu thành công, đây có thể là bước tiến mang tính đột phá trong y học dự phòng, giúp giảm đáng kể gánh nặng của căn bệnh ung thư phổi trên toàn cầu.