"Bạn bị ung thư".
Thật đáng buồn, 40% trong số chúng ta sẽ nghe câu này trong đời,
và nửa đó sẽ không qua khỏi. Nghĩa là...
cứ 2 trong 5 bạn bè và người thân của bạn
bị chẩn đoán mắc một loại ung thư nào đó,
và một người sẽ chết.
Bên cạnh các đau đớn thể chất
khoảng 1 phần 3 số người sống sót sau ung thư tại nước Mĩ
rơi vào nợ nần vì chi phí chữa trị.
Và những người này có khả năng bị phá sản cao hơn 2.5 lần so với những
người không mắc ung thư.
Căn bệnh này là phổ biến.
Nó làm suy sụp cảm xúc
và, với nhiều người,
hủy diệt điều kiện tài chính.
Nhưng một chẩn đoán mắc ung thư không có nghĩa là một bản án tử.
Tìm thấy ung thư sớm,
khi nó mới bắt đầu,
là một yếu tố tối quan trọng để cải thiện các phương pháp điều trị,
giảm sự suy sụp tâm lí
và giảm thiểu gánh nặng tài chính.
Quan trọng nhất,
tìm ra ung thư sớm--
là một trong những một tiêu chính trong nghiên cứu của tôi--
để cải thiện nhiều khả năng sống sót của bạn.
Nếu chúng ta nhìn vào một ví dụ về ung thư vú,
ta thấy những người được chẩn đoán và chữa trị trong giai đoạn 1
có tỉ lệ sống sót trong 5 năm gần như là 100%--
tỉ lệ này giảm xuống chỉ còn 22% nếu chữa trị tại gian đoạn 4. Và có
xu hướng tương tự cho 2 loại ung thư: đại trực tràng và buồng trứng.
Bây giờ, chúng ta được biết rằng một sự chẩn đoán sớm và chính xác
là tối quan trọng để sống sót.
Vấn đề là nhiều công cụ chẩn đoán ung thư phải xâm nhập cơ thể,
đắt tiền,
thường không chính xác.
và chúng có thể mất nhiều thời gian để nhận được kết quả.
Tệ hơn, khi dùng cho 1 số loại ung thư,
như ung thư buồng trứng, gan hay tuyến tụy,
thì đơn giản là không có phương pháp sàng lọc tốt nào,
nghĩa là mọi người thường đợi đến khi có triệu chứng rõ ràng,
mà chúng lại là những dấu hiệu cho thấy bệnh đã ở giai đoạn cuối.
Như một cơn bão đổ bộ vào một khu vực mà không có hệ thống cảnh báo sớm,
không có dấu hiệu cảnh báo,
cho sự nguy hiểm ở ngay trước mắt bạn
khi khả năng sống sót của bạn bị giảm mạnh.
Có sự tiện lợi và khả năng tiếp cận các phương án sàng lọc thông thường
giá rẻ, không xâm lấn cơ thể và có thể cho kết quả sớm hơn,
điều này sẽ cho chúng ta một vũ khí lợi hại trong cuộc chiến với ung thư.
Một sự cảnh báo sớm sẽ cho phép chúng ta đi trước căn bệnh
thay vì chi theo dỗi diễn biến trỗi dậy của nó.
Đây chính xác là những gì tôi đang làm.
Trong 3 năm qua, tôi đã và đang phát triển các kĩ thuật
có thể hỗ trợ bác sĩ
với sự chẩn đoán ung thư sớm và thường xuyên.
Và tôi được tiếp sức bởi sự tò mò sâu sắc với khoa học,
và một niềm đam mê thay đổi các số liệu thống kê này.
Dù vậy, cuối năm trước,
cuộc chiến trở nên cá nhân hóa hơn
khi vợ tô bị chẩn đoán mắc ung thư vú.
Đó là một trải nghiệm đã thêm những cảm xúc mạnh mẽ và không mong muốn
vào những nỗ lực này.
Tôi tận mắt chứng kiến sự điều trị thay đổi cuộc sống như thế nào,
và tôi cảm nhận sâu sắc sự tàn phá cảm xúc
mà ung thư có thể gây ra cho một gia đình,
trong trường hợp của chúng tôi gồm cả 2 cô con gái nhỏ.
Vì chúng tôi tìm ra bệnh sớm trong buỗi chụp quang tuyến vú định kì
chúng tôi có thể tập trung vào phương pháp chữa trị cho
cho các khối u,
tái khẳng định với tôi sự quan trọng của chẩn đoán sớm.
Khác các loại ung thư khác,
chụp quang tuyến vú cung cấp một lựa chọn sàng lọc sớm cho ung thư vú.
Nhưng, không phải ai cũng làm điều này,
hoặc họ đã mắc ung thư vú,
trước khi được khuyến cáo chụp quang tuyến vú ở tuổi trung niên.
Vậy, vẫn còn rất nhiều thứ để cải thiện
trong cả các loại ung thư đã có cách sàng lọc,
và, tất nhiên là lợi ích rất lớn cho các loại không có.
Một thách thức then chốt trong nghiên cứu ung thư
là phát triển phương pháp
để việc sàng lọc thường xuyên nhiều loại ung thư khác nhau
trở nên dễ tiếp cận hơn.
Tưởng tượng một tình huống, trong cuộc kiểm tra định kì của bạn,
bác sĩ có thể thực hiện một xét nghiệm nước tiểu đơn giản, không xâm lấn,
hoặc các loại dịch khác,
và cho bạn kết quả trước cả khi bạn rời phòng khám.
Giống như một công nghệ có thể giảm đáng kể số lượng người
bị bỏ sót trong một cuộc chẩn đoán ung thư sớm.
Nhóm nghiên cứu của tôi gồm các kỹ sư và nhà sinh học
đang thật sự nghiên cứu về vấn đề này.
Chúng tôi tìm cách để thường xuyên kích hoạt cảnh báo ung thư sớm
thông qua cho phép các sàng lọc đơn giản bắt đầu khi một người còn khỏe mạnh
và hành động đó có thể chặn ung thư vào thời điểm nó xuất hiện
và trước khi
nó có thể tiến triển ra khỏi thời kì tiền phát.
"Viên đạn bạc" trong trường hợp này là các bao nang nhỏ
"khoang thoát hiểm tí hon" thường rụng khỏi tế bào gọi là exosome.
Exosome là chỉ thị sinh học quan trọng
có thể cung cấp sự cảnh báo sớm về sự phát triển của ung thư.
Và vì nó có rất nhiều trong bất kì loại dịch cơ thể nào,
bao gồm máu, nước tiểu, nước bọt,
chúng vô cùng hấp dẫn cho phương pháp sinh thiết dịch lỏng không xâm lấn.
Đây chỉ mới là 1 vấn đề.
1 hệ thốnng tự động để phân loại nhanh các chỉ thị sinh học quan trọng này
hiện nay không có.
Chúng tôi tạo ra một công nghệ gọi là nano-DLD
có khả năng chính xác này:
tự động cô lập exosome
để hỗ trợ nhanh chóng trong chẩn đoán ung thư.
Exosome là vũ khí cảnh báo sớm nhất, nếu ban có,
nổi trên mặt sinh thiết dịch lỏng.
Và chúng rất, rất nhỏ.
Chúng chỉ có đường kính từ 30 đến 150 nanomet.
Chúng thật sự nhỏ bé
mà bạn có đưa 1 triệu exosome vào 1 tế bào hồng cầu.
Giống như sự khác biệt giữa 1 quả bóng golf
và một hạt cát mịn.
Cần phải có các "thùng rác" nhỏ cho các chất thải không mong muốn từ tế bào,
và điều đã được tìm thấy là tế bào thật sự giao tiếp với nhau
bằng cách sản xuất và hấp thụ exosome,
những thế chứa những thụ thể bề mặt,
protein và các vật liệu di truyền khác được thu thập từ tế bào gốc của chúng.
Khi bị hấp thụ bởi một tế bào lân cận,
exosome giải phóng những gì chúng có vào tế bào nhận,
và có thể cài đặt một số vận động thay đổi cơ bản trong gen--
một vài thay đổi là tốt,
và đây là nơi ung thư sinh ra,
vài cái là xấu.
Vì chúng được bao bọc trong vật chất của tế bào mẹ,
và chứa một mẫu của môi trường của nó,
chúng cung cấp một bức ảnh về sức khỏe tế bào đó và nguyên bản của chúng.
Những tính chất này biến exosome thành "người truyền tin" vô giá
có thể cho phép bác sĩ
kiểm tra sức khỏe của bạn ở cấp độ tế bào.
Dù vậy, để bắt được ung thư sớm
thường xuyên đón đầu các thông điệp này
để xác định khi nào ung thư "gây rối" trong cơ thể bạn
và tiến hành "đảo chính",
đó là lý do sàng lọc thường xuyên là rất quang trọng và
vì sao chúng tôi phát triển công nghệ này để làm nó khả thi.
Khi các phương pháp chuẩn đoán đầu tiên dựa vào exosome nổi lên, mới năm nay thôi
chúng không phải là một phần của các lựa chọn y tế chính.
Hơn nữa trong sự nổi lên của chúng,
có một điều khác hạn chế sự áp dụng rộng rãi của chúng.
đó là hiện tại chưa tồn tại hệ thống tự động cô lập exosome
để sàng lọc thường xuyên trở nên dễ tiếp cận và hiệu quả về kinh tế.
Tiêu chuẩn vàng hiện nay để cô lập exosome
bao gồm siêu li tâm
một quá trình đòi hỏi thiết bị thí nghiệm đắt tiền,
một phòng lab công nghệ
và 30 giờ để xử lí một mẫu.
Chúng ta sẽ đến một cách tiếp cận khác để đạt được sự cô lập exosome tự động từ
một mẫu thử ví dụ nước tiểu.
Chúng tôi dùng kỹ thuật tách dòng liên tục dựa trên chip
là 'chuyển bên xác định' (deterministic lateral displacement).
Chúng tôi đã hoàn tất nó
đều mà công nghiệp bán dẫn đã làm rất thành công trong 50 năm qua.
Chúng tôi giảm bán kính của công nghệ này
từ cỡ micromet xuống kích cỡ nano thật sự.
Vậy nó hoạt động thế nào?
Tóm lại là,
một tập hợp các trụ nhỏ ngăn cách bởi các khoảng trống có kích thước nano được
xếp theo cách nào đó để
hệ thống chia các dịch theo cách hợp lí
với cách hạt nano có liên quan nhiều đến ung thư bị tách ra
thông qua quá trính chuyển hướng từ thành phần nhỏ hơn, lành mạnh hơn.
thứ tương phản với các hạt trên
di chuyển dạng zigzag xung quanh các trụ
trong hướng chảy của dòng dịch.
Kết quả là sự chia tách hoàn toàn của 2 quần thể hạt này.
Bạn có thể hình dung quá trình chia tách này
tương tự tình hình giao thông trên 1 xa lộ chia thành 2 hướng,
với 1 hướng đi vào đường hầm thấp nằm bên dưới 1 ngọn núi,
và hướng kia đi vòng qua nó (ngọn núi).
Ở đây, xe nhỏ hơn có thể đi qua đường hầm
trong khi các xe tải lớn hơn có thể chở chất liệu nguy hiểm
bị buộc phải đi đường vòng.
Giao thông được phân chia một cách hiệu quả dựa vào kích cỡ và hàng hóa
mà không cản trở dòng chảy của nó.
Đây chính xác là cách hệ thống chúng tôi hoạt động ở một tỉ lệ nhỏ hơn nhiều.
Ý tưởng ở đây là sự chia tách cho sàng lọc
có thể đơn giản khi thực hiện cho 1 mẫu như nước tiểu, máu hay nước bọt,
có thể thành hiện thực trong vài năm tới.
Cuối cùng, nó có thể dùng để cô lập và phát hiện exosome mục tiêu
có liên quan đến từng loại ung thư cụ thể, cảm nhận và
báo cáo về sự có mặt của nó trong vài phút.
Cái này có thể giúp sự chẩn đoán diễn ra nhanh và hầu như không đau.
Nói rộng ra,
khả năng có thể chia tách và làm giàu chỉ thị sinh học
với sự chính xác ở cấp độ nano một cách tự động,
mở ra cánh cửa để hiểu hơn về các loại bệnh ví dụ ung thư,
với khả năng ứng dụng từ chuẩn bị mẫu đến chẩn đoán,
và từ giám sát sự kháng thuốc đến liệu pháp.
Thậm chí trước khi vợ tôi bị ung thư,
đó là một giấc mơ của tôi, tạo điều kiện tự động hóa cho quá trình này--
để sàng lọc thường xuyên dễ tiếp cận hơn,
giống như cách Henry Ford làm xe ô tô trở nên dễ tiếp cận
với những người dân bình thường
thông qua sự phát triển của dây chuyền lắp ráp.
Tự động là chìa khóa cho sự tiếp cận.
Tinh thần trong các giấc mơ của Hoover,
"một con gà mọi cái nồi và 1 chiếc ô tô trong mọi garage".
Tôi đang phát triển công nghệ
mà cuối cùng có thể cung cấp hệ thống cảnh báo sớm ung thư
đến mọi nhà.
Điều này cho mọi người phụ nữ và trẻ em
cơ hội kiểm tra thường xuyên ngay khi họ còn khỏe mạnh,
bắt được ung thư khi nó mới bắt đầu.
Nó là hy vọng và mơ ước của tôi
để giúp mọi người trên thế giới tránh được cái giá đắt --
và tài chính, sức khỏe và cảm xúc --
điều bệnh nhân ung thư hiện nay phải đối mặt,
sự gian khổ mà tôi biết rất rõ.
Tôi cũng vui mừng thông báo vợ tôi được chẩn đoán ung thư sớm
nên cô ấy điều trị thành công,
Và cô ấy giờ, may mắn, đã khỏi ung thư.
( Vỗ tay)
Đó là kết quả mà tôi muốn thấy với mọi người bị chẩn đoán mắc ung thư.
Với công việc nhóm của tôi đã hoàn thành
trong sự chia tách chỉ thị sinh học ở cấp độ nano
cho sự chẩn đoán ung thư nhanh vào giai đoạn sớm.
Tôi rất lạc quan rằng trong vài thập kỉ nữa
công nghệ này sẽ có thể
giúp bảo vệ bạn bè, gia đình và các thế hệ sau của chúng ta.
Thậm chí khi chúng ta không may bị chẩn đoán mắc ung thư,
sự cảnh báo sớm đó sẽ là ngọn hải đăng mạnh mẽ về hy vọng.
Cám ơn.
(Vỗ tay)