Nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa học và Công nghệ Plasma Leibniz (INP), phối hợp với Bệnh viện Đại học Greifswald và Trung tâm Y khoa Đại học Rostock, cho biết tia plasma lạnh có thể phá hủy tế bào u ngay cả ở những lớp mô sâu. Thành tựu quan trọng của dự án là phát triển các mô hình mô mới, lần đầu cho phép theo dõi chi tiết cách các thành phần cụ thể của plasma tác động lên tế bào ung thư.
Plasma là khí bị ion hóa, tạo ra số lượng lớn các phân tử hoạt tính về mặt hóa học, gọi chung là các dạng oxy và nitơ hoạt tính. Những phân tử tồn tại rất ngắn này có thể chi phối mạnh mẽ các quá trình sinh học, bao gồm việc quyết định tế bào u sống sót hay bị tiêu diệt.
Bà Lea Miebach, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Tác động của plasma trong mô rất phức tạp và còn ít được hiểu rõ. Vì vậy, chúng tôi đã phát triển một mô hình 3D bằng hydrogel mô phỏng mô khối u thực. Trong mô hình này, chúng tôi có thể quan sát chính xác các phân tử từ plasma thâm nhập sâu đến mức nào, và phân tử nào quan trọng đối với tác động lên tế bào u”.
Kết quả cho thấy các phân tử đặc biệt sống ngắn như peroxynitrit có thể thâm nhập sâu vài milimét vào mô. Trong khi đó, hydro peroxit - trước đây thường được xem là hoạt chất chính trong nghiên cứu phòng thí nghiệm - lại thể hiện tác dụng hạn chế: ngay cả khi loại bỏ có chủ đích hydro peroxit, hiệu lực của plasma vẫn mạnh.
Nhóm cũng thử nghiệm một mô hình mô phỏng điều trị bổ trợ sau phẫu thuật: các tế bào u còn sót tại rìa “vết mổ” nhân tạo được xử lý bằng plasma. Kết quả cho thấy hiệu ứng tiêu diệt mạnh, đặc biệt ở các tế bào đã xâm lấn mô xung quanh - gợi ý tiềm năng giúp giảm nguy cơ tái phát sau mổ.
Giáo sư, Tiến sĩ Sander Bekeschus, Trưởng chương trình Nghiên cứu Y học Plasma tại INP, nói: “Kết quả của chúng tôi có thể cải thiện đáng kể việc ứng dụng plasma trong y học. Chúng ta càng hiểu rõ phân tử nào hoạt động trong mô, các thiết bị plasma càng có thể được sử dụng chính xác hơn cho từng loại ung thư”.
Nghiên cứu trên sử dụng thiết bị plasma được phê duyệt y khoa mang tên “kINPen”. Về lâu dài, phương pháp này có thể góp phần giúp liệu pháp điều trị hiệu quả hơn và nhẹ nhàng hơn với người bệnh.