Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Biomedical Engineering, các nhà nghiên cứu tại Bệnh viện Đa khoa Massachusetts - Hoa Kỳ (MGH) đã chứng minh rằng hình ảnh cộng hưởng từ (MRI) và trí tuệ nhân tạo (AI) có thể được sử dụng để phát hiện những dấu hiệu sớm của sự chết tế bào khối u; có thể đáp ứng với một liệu pháp điều trị ung thư dựa trên vi-rút mới.

Gần đây, có một loại vi-rút điều trị đầy hứa hẹn có thể tiêu diệt tế bào ung thư một cách có chọn lọc trong khi vẫn tiết kiệm mô bình thường đã làm dấy lên hy vọng điều trị các khối u não tích cực. Để tối ưu hóa hơn nữa liệu pháp dựa trên vi-rút, phải thực hiện giám sát thường xuyên không xâm lấn đáp ứng điều trị. Việc theo dõi này là rất quan trọng để hiểu được sự tương tác giữa vi-rút và tế bào ung thư, chẳng hạn như mức độ lây lan của vi-rút trong khối u và đáp ứng điều trị.

Các nhà khoa học đã sử dụng hình ảnh MRI phân tử định lượng để đo nhiều đặc tính của mô, bao gồm độ pH của mô và nồng độ protein, bị thay đổi theo quá trình chết của tế bào. Phương pháp này cho phép theo dõi đáp ứng điều trị sớm hơn nhiều so với các kỹ thuật trước đây. Những phản ứng điều trị có thể nhìn thấy chỉ 48 giờ sau khi điều trị bằng vi-rút.

Tiến sĩ Christian Farrar cho biết: "Chúng tôi đã lập trình một máy quét MRI để tạo ra "dấu vân tay" tín hiệu duy nhất cho các hợp chất phân tử khác nhau và độ pH của tế bào. Một mạng nơ-ron học sâu sau đó được sử dụng để giải mã dấu vân tay và tạo ra bản đồ phân tử và pH định lượng. Phương pháp lấy dấu vân tay phân tử MRI đã được xác nhận trong một nghiên cứu về khối u não ở chuột, nơi các khối u được điều trị bằng một liệu pháp dựa trên virus mới để tiêu diệt tế bào ung thư một cách có chọn lọc”.

Để tối đa hóa hiệu quả của phương pháp điều trị này, các nhà khoa học đã phát triển một phương pháp phát hiện tế bào khối u chết do vi-rút gây ra. Điều này cho phép phát hiện sớm và nhanh các vùng khối u đáp ứng điều trị. Gần đây, họ đã thực hiện phương pháp này để định lượng độ pH tế bào và những hợp chất phân tử trong não người khỏe mạnh. Điều tra trong tương lai về cách tiếp cận này ở bệnh nhân u não người sẽ giúp tối ưu hóa liệu pháp điều trị dựa trên vi-rút này.

Tiến sĩ Hay Perlman tại Trung tâm Hình ảnh Y sinh Athinoula A. Martinos cho biết: "Nghiên cứu này thể hiện tính chắc chắn và lời hứa của việc triển khai công nghệ máy tính dựa trên AI trong y học để điều tra không xâm lấn các quá trình sinh học làm cơ sở cho bệnh tật. Một trong những thành phần quan trọng và thú vị nhất cho sự thành công của phương pháp này là việc sử dụng dấu vân tay phân tử mô phỏng để đào tạo mạng nơ-ron học máy. Khái niệm này có thể được mở rộng và nghiên cứu để giải quyết các thách thức y tế và khoa học khác”.

Nghiên cứu này mô tả một phương pháp mới để phát hiện tế bào khối u chết không xâm lấn bằng cách sử dụng MRI. Có thể hữu ích cho việc theo dõi điều trị ung thư không xâm lấn, có khả năng cải thiện việc chăm sóc bệnh nhân và điều chỉnh phương pháp điều trị cho từng bệnh nhân. Cách tiếp cận tương tự cũng có thể có lợi trong việc phát hiện và xác định đặc điểm của các tình trạng y tế khác nơi xảy ra hiện tượng chết nhiều tế bào; chẳng hạn như đột quỵ và bệnh gan.

Trong khi nghiên cứu chủ yếu được xác nhận bằng cách sử dụng mô hình khối u não của chuột, nhóm nghiên cứu đã chứng minh khả năng sử dụng cùng một phương pháp để tạo ra bản đồ phân tử và pH định lượng trong các mô hình đột quỵ ở chuột và người khỏe mạnh. Trong tương lai, họ có kế hoạch khám phá sâu hơn khả năng ứng dụng của phương pháp hình ảnh không xâm lấn này ở bệnh nhân u não và đột quỵ.

Đ.T.V (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2021-12-magnetic-resonance-imaging-artificial-intelligence.html, 1/12/2021