Mỹ công bố thuốc ung thư 'AI thiết kế' chặn khối u, giảm tác dụng phụ

[miro1510]

* Trung Quốc giới thiệu mô hình AI phát hiện sớm ung thư dạ dày

Các nhà khoa học Mỹ vừa công bố một loại thuốc thử ung thư hứa hẹn, có thể ngăn chặn sự phát triển của khối u mà không gây ra tác dụng phụ thường gặp.

Ảnh minh họa: GettyImages

Đặc biệt, thuốc được thiết kế hoàn toàn bằng trí tuệ nhân tạo (AI) và siêu máy tính, đánh dấu một bước tiến mới trong cách mạng hóa quá trình phát triển dược phẩm.

Thuốc có tên BBO-10203, là kết quả hợp tác giữa Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Livermore (LLNL), công ty BridgeBio Oncology Therapeutics (BBOT) và Phòng thí nghiệm Quốc gia Frederick (FNLCR).

Khác với nhiều loại thuốc trước đây, BBO-10203 không gây tăng đường huyết - một tác dụng phụ phổ biến khiến nhiều liệu pháp điều trị ung thư từng thất bại.

Trong kết quả được công bố trên tạp chí Science, BBO-10203 nhắm vào tương tác giữa hai protein RAS và PI3Kα, vốn thường bị đột biến trong các loại ung thư phổ biến như vú, phổi và đại trực tràng. Hai protein này đóng vai trò như “công tắc” truyền tín hiệu tăng trưởng trong tế bào ung thư. Việc chặn được liên kết giữa chúng mà không làm rối loạn các chức năng sinh lý bình thường là điều từ lâu được xem là thách thức trong giới dược học.

Các thử nghiệm trên động vật cho thấy BBO-10203 có thể làm chậm sự phát triển của nhiều loại khối u, đồng thời tăng hiệu quả khi kết hợp với các liệu pháp hiện hành. Hiện thuốc đang được thử nghiệm lâm sàng giai đoạn đầu trên bệnh nhân ung thư tiến triển để đánh giá độ an toàn và hiệu quả bước đầu.

Đáng chú ý, quá trình phát triển BBO-10203 không bắt đầu trong phòng thí nghiệm mà trên siêu máy tính. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng nền tảng thiết kế thuốc bằng máy tính LCADD của LLNL - tích hợp AI, mô phỏng vật lý và dữ liệu sinh học - để mô hình hóa hàng triệu phân tử và chọn ra những ứng viên triển vọng nhất. Nhờ đó, họ rút ngắn thời gian nghiên cứu từ hàng chục năm xuống chỉ còn vài năm mà vẫn đảm bảo độ chính xác và chọn lọc cao.

“Đây là một cuộc tấn công chính xác vào điểm yếu lâu nay của ung thư, và là ví dụ điển hình cho thấy AI có thể thay đổi cách chúng ta phát minh ra thuốc”, nhóm nghiên cứu nhận định.

Nếu tiếp tục chứng minh hiệu quả trên người, BBO-10203 có thể mở đường cho một thế hệ thuốc điều trị ung thư mới - nhắm đúng mục tiêu, ít độc tính - đặc biệt dành cho các dạng ung thư từng bị xem là “khó tiếp cận” bằng thuốc.

* Các nhà nghiên cứu Trung Quốc cũng vừa phát triển mô hình AI mang tên DAMO GRAPE có khả năng phát hiện sớm dấu hiệu ung thư dạ dày nhờ các hình ảnh thường quy chụp CT không cản quang (non-contrast CT).

Đây là lần đầu tiên CT không cản quang có thể được dùng để phát hiện, chẩn đoán ung thư dạ dày ở giai đoạn sớm. Nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí khoa học Nature Medicine.

Ông Cheng Xiangdong, Bí thư Đảng ủy Bệnh viện Ung thư Chiết Giang, cho biết việc phát hiện sớm có thể nâng tỉ lệ sống sót sau 5 năm từ dưới 30% lên hơn 90%, song nhiều bệnh nhân vẫn né tránh nội soi do tính xâm lấn và tình trạng thiếu đồng đều về chất lượng sàng lọc giữa các bệnh viện.

Nhằm khắc phục hạn chế về tính xâm lấn, Bệnh viện Ung thư Chiết Giang hợp tác cùng Học viện DAMO thuộc Tập đoàn Alibaba, có trụ sở tại tỉnh Chiết Giang, miền Đông Trung Quốc, phát triển mô hình AI DAMO GRAPE nhằm phát hiện sớm ung thư dạ dày. Mô hình đã được thử nghiệm trên hơn 70.000 bệnh nhân và mang lại kết quả đầy hứa hẹn.

Ông Zhang Ling, chuyên gia cao cấp về thuật toán tại Học viện DAMO, đồng tác giả nghiên cứu cho biết chụp CT không tiêm thuốc cản quang vốn là một phương pháp khám phổ biến, không xâm lấn, thường được dùng trong các đợt kiểm tra sức khỏe và điều trị ngoại trú nhờ tính hiệu quả và chi phí thấp.

Tuy vậy, phương pháp này từ lâu bị xem là không phù hợp để khảo sát các cơ quan rỗng như dạ dày - chỉ chứa không khí và dịch, nên hình ảnh CT thu được bị thiếu độ tương phản giữa các lớp mô dẫn đến khó quan sát.

Nhóm nghiên cứu đã thách thức quan điểm này bằng cách xây dựng cơ sở dữ liệu đa trung tâm lớn nhất thế giới về hình ảnh CT không cản quang dạ dày, vượt qua một loạt các trở ngại như tình trạng dạ dày thay đổi hình dạng khi co bóp và tế bào ung thư giai đoạn sớm chỉ khu trú ở lớp niêm mạc.

Theo ông Zhang Ling, mô hình này đạt độ nhạy 85,1% và độ đặc hiệu 96,8%, vượt trội hơn so với tỉ lệ tương ứng 21,8% và 14% của bác sĩ khi đọc kết quả X-quang.

Tại hai bệnh viện khu vực, mô hình DAMO GRAPE đã lần lượt phát hiện ung thư ở 17,7% và 24,5% số bệnh nhân được xác định có nguy cơ cao - trong đó có nhiều trường hợp chưa có triệu chứng.

Ông Hu Can, tác giả chính của nghiên cứu đồng thời là bác sĩ phẫu thuật tiêu hóa tại Bệnh viện Ung thư Chiết Giang, nhận định mô hình DAMO GRAPE có thể giúp khắc phục hạn chế trong phát hiện triệu chứng ung thư dạ dày giai đoạn sớm khi bệnh nhân chụp CT để tầm soát các bệnh khác.

Trong quá trình nghiên cứu, nhóm đã rà soát các bản chụp CT cũ của 11 bệnh nhân được chẩn đoán ung thư dạ dày. Theo đó, nhóm nhận thấy mô hình AI có thể phát hiện bất thường trên các hình ảnh được chụp từ 2-10 tháng trước khi bệnh được phát hiện.

Một trường hợp điển hình là bệnh nhân 45 tuổi được chẩn đoán ung thư dạ dày giai đoạn muộn. Khi phân tích lại ảnh chụp CT cách thời điểm chẩn đoán bệnh khác 6 tháng, mô hình AI đã nhận diện được các dấu hiệu ung thư.

Hiện DAMO GRAPE đã được triển khai tại một số khu vực có nguy cơ ung thư dạ dày cao ở Trung Quốc và đang được mở rộng ứng dụng cả trong nước lẫn quốc tế.