Toán học giúp chữa bệnh bạch cầu

Khi các con than phiền rằng, bài tập toán về nhà sẽ không giúp ích gì cho chúng trong đời sống thực tế, thì 1 lời giải đáp gần đây có thể cho thấy rằng môn toán có thể giúp chữa trị bệnh ung thư.

Trong 1 cuộc nghiên cứu kết hợp giữa toán học và y học gần đây, các nhà nghiên cứu đã cho thấy rằng, những bệnh nhân bị bệnh bạch cầu thể tủy mãn tính (CML) có thể được chữa trị bằng 1 loại vacxin chống ung thư được tính toán thời gian một cách tối ưu, trong đó việc tính toán thời gian được xác định dựa vào phản ứng miễn dịch của từng người.

Trong số ra vào ngày 20 tháng 6 của tạp chí sinh học tính toán PloS, phó giáo sư toán học Doron Levy thuộc Trường Đại học Maryland, phó giáo sư bác sĩ y khoa Peter P. Lee thuộc Trường Y khoa Stanford và tiến sĩ Peter S.Kim thuộc trường École Supérieure d'Électricité đã mô tả thành công của họ trong việc tạo ra 1 kiểu toán học tiên đoán rằng, phản ứng miễn dịch chống ung thư bạch cầu ở những bệnh nhân CML đang sử dụng thuốc imatinib có thể được kích thích bằng 1 phương pháp mà có thể đem lại 1 phương pháp điều trị cho căn bệnh này.

Levy thuộc trung tâm mô hình toán học và tính toán khoa học của Trường Đại học Maryland cho biết: “Bằng cách kết hợp các số liệu sinh học mới với mô hình toán học, chúng tôi đã tìm ra các quy luật thiết kế các phương pháp điều trị thích ứng đối với từng bệnh nhân cụ thể. Với mô hình toán học này thì hãy giao cho tôi 1000 bệnh nhân, tôi có thể đem lại cho bạn 1000 kế hoạch điều trị tùy biến khác nhau”.

Toán học và bệnh ung thư bạch cầu

Toán học giúp chữa bệnh bạch cầu

(Ảnh: ebr.lib.la.us)

Trong khi sự kết hợp hài hòa giữa toán học và sinh học chỉ bắt đầu phổ biến trong khoa học, thì người ta đã cố sử dụng những phương trình để hiểu được ung thư bạch cầu phát bệnh và tiến triển như thế nào theo thời gian. Cuộc nghiên cứu của Levy, Lee và Kim khác nhau ở việc để ý tới phản ứng miễn dịch của bệnh nhân cùng với các tác dụng của thuốc imatinib – 1 loại thuốc đã thành công trong việc làm thuyên giảm bệnh cho những bệnh nhân CML.

Họ muốn biết xem liệu họ có thể phát triển 1 mô hình toán học hay 1 bộ luật sẽ làm tăng khả năng thuyên giảm bệnh trong thời gian dài ở mỗi bệnh nhân. Trong 4 năm qua, phòng thí nghiệm của Lee đã thu thập dữ liệu từ các bệnh nhân CML, đo độ dài phản ứng miễn dịch của mỗi bệnh nhân theo dạng số lượng và hoạt động của các tế bào T chống ung thư bạch cầu vào nhiều lần khác nhau trong thời gian chữa trị bằng thuốc imatinib.

Levy cho biết: “Các kết quả cho thấy rằng, không chỉ có thuốc làm thuyên giảm bệnh ung thư bạch cầu mà còn là phản ứng miễn dịch tự nhiên. Sau khi bắt đầu dùng thuốc imatinib, phản ứng miễn dịch chống bệnh ung thư bạch cầu tăng dần. Tuy nhiên, phản ứng này bắt đầu yếu dần sau khi đạt đến đỉnh điểm."

Các tế bào bệnh bạch cầu vẫn còn nhưng số lượng khá thấp, làm cho các phản ứng miễn dịch giảm xuống. Đáng tiếc thay, đây là thời điểm lý tưởng cho các tế bào ung thư phát triển sự kháng thuốc và làm cho phương pháp chữa trị vô hiệu.

Thời điểm tốt nhất đối với phản ứng miễn dịch

Kết hợp với các số liệu lâm sàn của Lee về phản ứng miễn dịch, mô hình của Levy cho thấy rằng, phản ứng miễn dịch của các bệnh nhân nên được nâng lên khi nó họ bắt đầu yếu dần.

Các tác giả cho thấy rằng, sự kích thích như thế có thể được cung cấp theo dạng “vắc xin chống ung thư”, trong đó máu được lấy từ bệnh nhân được chiếu xạ để giết chết các tế bào ung thư hoạt, sau đó được đưa trở lại cơ thể bệnh nhân. Người ta cho thấy một sự kích thích hệ thống miễn dịch mạnh mẽ bên trong ống nghiệm trong những cuộc thí nghiệm của Lee.

Phương pháp toán học cho thấy rằng, buộc phải liên kết giữa việc tính toán thời gian của vắc xin chống ung thư với tiểu sử cá nhân về phản ứng miễn dịch của mỗi bệnh nhân, Levy cho biết. Các mô phỏng toán học cho thấy rằng, 1 loại vắc xin được sử dụng trong những tháng chữa trị đầu tiên sẽ không ảnh hưởng gì đến sự tiến triển của căn bệnh. Mặt khác, 1 loại vắc xin được tính thời gian kỹ lưỡng rất có thể điều trị được căn bệnh này.

Kế hoạch điều trị cá nhân

Nhưng động lực về phản ứng miễn dịch của mỗi bệnh nhân khác nhau. Đó là lý do mà toán học xen vào, Levy nói. Chúng tôi có thể tìm ra các quy luật để ứng dụng cho từng bệnh nhân cụ thể, chúng tôi có thể đo được tham số của mỗi bệnh nhân để thấy được khi nào thì liều lượng này có hiệu quả nhất. Toán học cung cấp công cụ cần thiết làm cho phương pháp chữa trị thích ứng với từng bệnh nhân.

Levy nói rằng: “Trong khi một vài tham số có thể được đo ở phòng thí nghiệm, thì mô hình toán học giúp chúng tôi hiểu được các cơ chế khống chế căn bệnh này và cho thấy bằng cách nào để áp dụng kiến thức này thành lợi thế cho chúng tôi”.

Levy và Lee hiện tại đang thực hiện cuộc nghiên cứu sâu hơn để mở rộng các kết quả của cuộc nghiên cứu này, để chuẩn bị cho những cuộc thí nghiệm trên các mô hình động vật và thực hiện các cuộc thử nghiệm lâm sàn.

Cuộc nghiên cứu được tài trợ bởi Hiệp hội ung thư Mỹ, viện nghiên cứu ung thư quốc gia và quỹ khoa học quốc gia.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Những người không nên ăn bánh chưng trong những ngày Tết

Những người không nên ăn bánh chưng trong những ngày Tết

Bánh chưng là thực phẩm không thể thiếu trong những ngày Tết cổ truyền tại Việt Nam. Đây là loại thức ăn có nhiều chất dinh dưỡng nhưng không phải ai cũng nên ăn món này.

Đăng ngày: 28/01/2019
Ăn bánh chưng bị mốc dễ nhiễm độc tố gây ung thư

Ăn bánh chưng bị mốc dễ nhiễm độc tố gây ung thư

Nhiều người có thói quen gọt bỏ phần ngoài mốc trước khi chiên ăn mà không biết rằng thực phẩm mốc sinh ra độc tố aflatoxin có thể gây ung thư.

Đăng ngày: 28/01/2019
Cách bảo quản bánh chưng ngày Tết thơm ngon

Cách bảo quản bánh chưng ngày Tết thơm ngon

Bánh chưng là món ăn ngon truyền thống, tương đối cân bằng các nhóm thực phẩm (glucid, protein, lipid) và giàu dinh dưỡng.

Đăng ngày: 28/01/2019
Nghe nhạc trong lúc làm việc giúp khai thông tâm trí, mở mang sáng tạo?

Nghe nhạc trong lúc làm việc giúp khai thông tâm trí, mở mang sáng tạo?

Theo Futurism, nhiều người thường cảm nhận âm nhạc giống như một chất xúc tác tuyệt vời cho tâm trạng khi làm việc.

Đăng ngày: 24/10/2018
Lợi ích của nước ép thơm, dứa, khóm

Lợi ích của nước ép thơm, dứa, khóm

Dứa, thơm, khóm có đặc tính kháng viêm, chữa lành vết bầm tím và làm giảm đau viêm khớp. Nó cũng hỗ trợ rất tốt cho việc tiêu hóa.

Đăng ngày: 18/10/2018
Cảnh giác với vật dụng làm từ nhựa đen: Chúng có thể là rác điện tử tái chế chứa kim loại nặng

Cảnh giác với vật dụng làm từ nhựa đen: Chúng có thể là rác điện tử tái chế chứa kim loại nặng

Liệu các chất độc hại trong rác thải điện tử có len lỏi vào thực phẩm, hay được hấp thụ qua da để vào cơ thể con người hay không?

Đăng ngày: 22/07/2018
Chữa lành tổn thương tim ở trẻ sơ sinh nhờ cấy ghép ty lạp thể

Chữa lành tổn thương tim ở trẻ sơ sinh nhờ cấy ghép ty lạp thể

Công nghệ mới do các bác sĩ tại Bệnh viện nhi Boston phát triển, hứa hẹn sẽ đem đến cơ hội sống bình thường, khỏe mạnh cho rất nhiều trẻ sơ sinh bị tổn thương tim.

Đăng ngày: 22/07/2018
Tiêu điểm
Khoa Học News