Kết quả nghiên cứu ban đầu về tác dụng của Liệu pháp bức xạ đối với các tế bào tim và điều trị chứng loạn nhịp tim15:22:00 18/10/2021

Nghiên cứu mới đây của các nhà khoa học tại Trường Đại học Y Washington (Hoa Kỳ) đã cho thấy liệu pháp xạ trị không xâm lấn, thường được sử dụng để điều trị ung thư, có thể tái lập trình các tế bào cơ tim về trạng thái trẻ hơn, khỏe mạnh hơn, khắc phục các vấn đề gây rối loạn nhịp tim đe dọa đến tính mạng bệnh nhân mà không cần thiết phải dùng đến thủ thuật xâm lấn lâu dài là cắt đốt ống thông.

Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hiệu ứng tái lập trình tế bào tương tự có thể có được với liều lượng bức xạ thấp hơn, mở ra khả năng sử dụng rộng rãi hơn kỹ thuật xạ trị đối với các dạng rối loạn nhịp tim khác nhau. PGS.TS.BS Tim mạch Stacey L. Rentschler, hoạt động trong lĩnh vực y khoa, sinh học phát triển và kỹ thuật y sinh tại Đại học Y Washington cho biết chứng loạn nhịp tim có liên quan đến việc giảm tốc độ dẫn truyền điện và xạ trị dường như đã cải thiện điều này bằng cách kích hoạt các đường phát triển sớm giúp phục hồi mô tim trở lại trạng thái khỏe mạnh hơn. Ông Rentschler cũng là tác giả chính của bài báo về nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Nature Communications.

Bài báo “Cardiac radiotherapy induces electrical conduction reprogramming in the absence of transmural fibrosis” công bố trên Tạp chí Nature Communications.

Hiện tượng ngừng tim đột ngột có thể xảy ra khi có suy giảm chức năng tim và có bệnh về cấu trúc của tim dẫn đến nhịp tim nhanh ở tâm thất (VT) và gây rung tâm thất. Đây là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên thế giới. Cấy ghép máy khử rung tim là lựa chọn trong điều trị và có thể cải thiện khả năng sống sót cho bệnh nhân nhưng chất lượng cuộc sống sẽ giảm do có các cú sốc và tiềm ẩn nguy cơ suy tim nặng hơn (HF). Thuốc chống loạn nhịp tim (AAD) cũng chỉ có hiệu quả nhất định và gây ra một số tác dụng phụ. Việc cắt đốt qua ống thông bằng tần số vô tuyến (CA) là phương pháp truyền thống có thể được thực hiện để phá hủy vùng tim gây nhịp bất thường, bao gồm việc tạo ra mô sẹo chặn các tín hiệu điện gây ra nhịp nhanh ở tâm thất.  Phương pháp này được tiến hành bằng cách đốt cháy một ống thông được luồn vào tim, tới vị trí mô làm nhanh nhịp tim ở tâm thất, tạo ra các vết sẹo tại đó; các vết sẹo này sẽ ngăn các tín hiệu điện sai lệch. Tuy nhiên, CA tốn nhiều thời gian, khó khăn về mặt kỹ thuật và phụ thuộc nhiều vào người thực hiện; đồng thời có tỷ lệ thành công ở các mức độ khác nhau, phụ thuộc vào các yếu tố như tình trạng về chức năng của tâm thất. Do đó, nghiên cứu này được thực hiện với mục đích xác định liệu điều tương tự có xảy ra khi sử dụng liệu pháp xạ trị hay không. Đối tượng mà nghiên cứu thực hiện là trên bệnh nhân điều trị mới, cho phép nghiên cứu mô tim của họ sau khi cấy ghép tim hoặc sau khi bệnh nhân tử vong vì các lý do khác.

Xạ trị (RT) không xâm lấn đưa bức xạ liều cao đến khối mô đích ở bất kỳ đâu trong cơ thể, với mức phơi nhiễm ngoài mục tiêu là tối thiểu.  Đây là phương pháp điều trị được sử dụng hiệu quả cho các bệnh ung thư khác nhau. Về lý thuyết, RT có thể tái tạo mô sẹo thường (được tạo ra thông qua CA), nhưng sử dụng một quy trình ngắn hơn và hoàn toàn không xâm lấn, có thể tiếp cận phương pháp điều trị có sẵn đối với những bệnh nhân bị nặng hơn. Năm 2017, các nhà khoa học, bác sĩ tại Đại học Washington đã chỉ ra rằng bức xạ có thể được chiếu thẳng vào tim để điều trị chứng nhịp nhanh ở tâm thất. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy về mặt giả thuyết, liều lượng bức xạ cắt đốt có thể tái tạo không xâm lấn các tác động của CA, với phản ứng xơ hóa dự kiến xảy ra trong nhiều tháng đến nhiều năm.

Đáng ngạc nhiên là thông qua các cuộc kiểm tra, kết quả nghiên cứu cho thấy bệnh nhân đã có những cải thiện rõ rệt về rối loạn nhịp tim từ vài ngày đến vài tuần sau khi sử dụng RT, nhanh hơn nhiều so với tác dụng của các mô sẹo hình thành khi điều trị CA. Điều này chứng tỏ có một mức liều bức xạ nhất định sẽ làm giảm rối loạn nhịp tim mà không hình thành mô sẹo. Các phân tích cũng chỉ ra rằng điều trị bức xạ cũng có tác dụng nếu không muốn nói là tốt hơn so với CA đối với một số bệnh nhân bị nhịp nhanh ở tâm thất, nhưng theo một cách khác chưa xác định. Báo cáo kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng đối với nhóm bệnh nhân sử dụng thuần RT, bức xạ 25 Gy không tạo ra sẹo. Ông Rentschler cho biết: "Chúng tôi thấy rằng nếu chỉ xét riêng mô sẹo thì không thể giải thích được các tác dụng lâm sàng chứng minh bức xạ cải thiện chứng loạn nhịp tim, vì vậy chúng tôi đã đi sâu vào nghiên cứu điều đó."

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra việc điều trị bằng bức xạ kích hoạt các tế bào cơ tim khởi đầu biểu hiện các gen khác nhau. Họ đo mức độ gia tăng hoạt độ theo một đường tín hiệu được gọi là Notch, biết đến với vai trò quan trọng trong quá trình phát triển ban đầu, bao gồm cả việc hình thành hệ thống dẫn điện của tim. Notch thường bị tắt ở các tế bào cơ tim trưởng thành. Nhưng các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng một liều bức xạ sẽ kích hoạt tạm thời tín hiệu Notch, dẫn đến sự gia tăng lâu dài các kênh ion natri trong cơ tim, thay đổi sinh lý quan trọng có thể làm giảm loạn nhịp tim. Nghiên cứu cũng đã xác định việc thông qua các phương pháp tiếp cận RNA-seq và chuyển gen, sự kích hoạt Notch đặc hiệu của tế bào cơ tim là một cơ chế truyền tín hiệu tế bào tiềm năng có thể góp phần vào hiệu ứng dẫn truyền của bức xạ thông qua việc điều chỉnh kênh natri ở tim.

Phương pháp nghiên cứu được thực hiện là đánh giá những tác động trên ở chuột và tim người hiến tặng. Kết quả thu được cho thấy trong các mẫu tim người, những thay đổi này trong tế bào cơ tim chỉ xuất hiện ở những vùng tim nhận được liều bức xạ định mức. TS. BS Julie K. Schwarz, chuyên gia về xạ trị và là Giám đốc bộ phận sinh học ung thư của Khoa Xạ trị, Trường Đại học Y Washington, đồng tác giả công trình nghiên cứu cho biết “Bức xạ có thể gây ra một loại chấn thương nhưng khác với dạng cắt đốt bằng ống thông”. “Là một phần trong phản ứng của cơ thể đối với chấn thương đó, các tế bào ở phần bị thương của tim dường như kích hoạt một số chương trình phát triển ban đầu để tự điều trị. Điều quan trọng là phải hiểu cách hoạt động của phương pháp này vì với hiểu biết đó, chúng tôi có thể cải thiện cách chúng tôi đang điều trị cho những bệnh nhân này và sau đó áp dụng cho các bệnh khác”. Các tác giả chỉ ra thêm: “Những hiểu biết này được kỳ vọng sẽ dẫn đến những cải tiến trong phác đồ lâm sàng bức xạ tim và cuối cùng là áp dụng RT tim được tốt hơn”.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng tác dụng có lợi của bức xạ còn duy trì tiếp trong ít nhất hai năm đối với bệnh nhân còn sống. Và quan trọng, họ đã có thể chứng minh rằng trên chuột, liều lượng bức xạ thấp hơn cũng tạo ra hiệu ứng tương tự. Liều bức xạ thấp hơn có thể giảm thiểu các tác dụng phụ lâu dài và mở ra cánh cửa cho loại điều trị này đối với các bệnh về rối loạn nhịp tim khác. “Mặc dù các hiệu ứng sinh học lớn nhất sinh ra với liệu bức xạ 25 Gy, nhưng những phát hiện này cho thấy rằng liều bức xạ ion hóa thấp hơn từ 15 đến 20 Gy, cũng có thể đủ để đạt được tác dụng điện sinh lý trị liệu của RT đối với việc giảm VT”. Các nhà nghiên cứu đang tiếp tục tìm hiểu cách thức bức xạ kích hoạt các tế bào tim trở lại trạng thái khỏe mạnh hơn.

Kết quả nghiên cứu khẳng định những phát hiện mới thu được có liên quan trực tiếp đến việc chăm sóc sức khỏe bệnh nhân. Hầu hết các bệnh nhân còn sống tiếp tục giảm được gánh nặng VT trong 24 tháng sau một lần điều trị RT. Các tác giả cũng đề xuất “… khả năng không xâm lấn và loại bỏ chức năng mạch VT, bằng cách điều chỉnh điện sinh lý tim cục bộ và không phá hủy mô có thể cho phép điều trị an toàn hơn và phòng ngừa loạn nhịp tim cho những người bị sẹo cơ tim… Kết quả của chúng tôi chứng minh rằng chức năng và các hiệu ứng phân tử của sự tái hoạt động của RT và Notch là lâu dài và được kỳ vọng sẽ trực tiếp chuyển thành độ bền lâu dài của liệu pháp.”

Tác giả David M. Zhang, nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Phòng thí nghiệm của Rentschler cho biết: “Đây là một sự hợp tác thú vị không chỉ giữa các nhà khoa học cơ bản và bác sĩ lâm sàng mà còn cả bác sĩ tim mạch và bác sĩ xạ trị. Trong lịch sử, các nhà xạ trị tập trung vào ung thư và cố gắng tránh chiếu xạ vào tim, vì vậy nghiên cứu mở ra một hướng nghiên cứu và hợp tác hoàn toàn mới giữa hai lĩnh vực này.”

Chu Minh Dương (tổng hợp)

Nguồn tham khảo chính:

  1. https://www.genengnews.com/news/radiation-therapy-reprograms-heart-cells-to-younger-state-repairing-life-threatening-arrhythmias/
  2. https://www.nature.com/articles/s41467-021-25730-0
Google translate
Liên kết
  • Bộ Khoa học và Công nghệ
    Bộ Khoa học và Công nghệ
Thư viện ảnh
Đối tác
Media
Thống kê truy cập