Cuộc đời là những chuyến đi … dài

Grew up and be educated in VN, be engaged in science in Europe, now exploring a "modern American dream"

Ung thư – nó chẳng quan tâm bạn là ai? (11): Immunotherapy là gì và tại sao nó lại “hot” đến vậy?

Posted by Huy Q. Dinh on December 3, 2017

Immunotherapy (liệu pháp miễn dịch) gần đây được nói đến rất nhiều trong báo chí phương Tây, cũng như bắt đầu xuất hiện trên báo chí nước nhà. Tuy nhiên để hiểu nó là gì và tại sao người ta nói nhiều đến nó như vậy là không đơn giản. Vậy để tìm hiểu nó hãy bắt đầu bằng những câu hỏi-nhanh/đáp-gọn đơn giản?
Hệ thống miễn dịch (immune system) là gì?
Theo [1], Hệ thông miễn dịch là một hệ thống phòng thủ của cơ thể chúng ta chống lại sự tấn công của các yếu tố bên ngoài (virus) bao gồm các tế bào (cells), mô (tissues), cơ quan nội tạng (organs). Ví dụ nổi tiếng nhất chính là vaccine mà cơ chế chính của nó là giúp hệ thống miễn dịch nhận ra bằng cách giả lập (mimicking) sự tấn công của virus (natural infections). Nhờ những “trận giả” này mà hệ thống miễn dịch của chúng ta sẽ nhận ra và chống lại khi virus thực sự tấn công (ví dụ sinh động ở đây [2])
Vậy liệu pháp miễn dịch (immunotherapy) là gì?
Nói nôm na từ [3], liệu pháp miễn dịch là phương pháp chữa bệnh sử dụng một phần của hệ thống miễn dịch chủ yếu bằng 2 cách (i) kích thích hệ thống miễn dịch của chúng ta làm việc thông minh và hiệu quả hơn trong việc chống lại sự tấn công của các tế bào bệnh tật, (ii) cung cấp cho hệ thống miễn dịch của chúng ta các thành phần nhân tạo (manmade protein) có tác dụng nhận ra tế bào bệnh tật và tiêu diệt chúng.
Tại sao liệu pháp miễn dịch lại “hot” như vậy?
Chủ yếu là do những thành công của nó trong việc chữa trị chúa tể các loại bệnh tật, bệnh ung thư, đặc biệt khi các phương pháp truyền thống như hoá trị, xạ trị hay phẫu thuật gây ra rất nhiều đau đớn cho người bệnh mà vẫn bó tay. Một trong những viễn cảnh sáng lạn cho liệu pháp này chính là khả năng điều chế thành công vaccine chống ung thư, mặc dù vẫn còn con đường dài phía trước. Không như các phương pháp truyền thống tìm cách tấn công và loại bỏ tế bào ung thư, liệu pháp miễn dịch tìm cách tăng cường khả năng “tìm và diệt” cho các tế bào miễn dịch.
Ví dụ phương pháp “immune checkpoint blockade” đầy hứa hẹn: cụ thể là hệ thống miễn dịch thông thường gửi tế bào T-cells đi tiêu diệt các virus mà vẫn giữ an toàn cho tế bào khoẻ mạnh nhờ những “immune checkpoints” để nhận diện chúng. Tế bào ung thư khôn ngoan nhận ra khả năng này cho nên chúng tạo ra những tín hiệu checkpoint gọi là PD-1/PD-L1 nhờ đó trốn thoát khỏi sự tiêu diệt của T-cells. Liệu pháp “checkpoint blockade” sử dụng thuốc làm từ kháng thế (antibodies), gọi là checkpoint inhibitors, với nhiệm vụ là ngăn chặn PD-1/PD-L1 phát tín hiệu, nhờ đó T-cells có thể phát hiện ra tế bào ung thư. Liệu pháp này đem lại nhiều hy vọng cho người bệnh, tuy nhiên cũng như hạn chế chung của các phương pháp miễn dịch là nó không hiệu quả với tất cả người bệnh, có những người “respond” với thuốc thì hầu như không thấy ung thư tái phát tuy nhiên có những người không “respond” với bất kỳ loại thuốc nào.
Một số nghiên cứu trong liệu pháp miễn dịch trong ung thư
Đây là một trong những lá cờ đầu trong cách mạng y học hướng cá nhân (precision medicine), và nước Mĩ đang đầu tư rất nhiều tiến cho hướng nghiên cứu này bởi những hứa hẹn của nó. Các công ty dược và biotech bỏ rất nhiều tiền tạo cho miễn dịch học trở thành một nghành “hot” hiện tại. Câu hỏi nghiên cứu chính là làm sao tế bào miễn dịch (immune cells) phát hiện ra ung thư, chúng làm một mình hay làm cũng với những tế bào immune khác, sau khi phát hiện ra thì chúng tiêu diệt ung thư như thế nào và tiêu diệt xong chúng để lại hậu quả gì không. Một ví dụ gần đây công bố trên Nature [4] là liệu pháp miễn dịch này tác động đến một nhóm nhỏ của tế bào T-cells và làm chúng trở thành tế bào ung thư, và đây là điều cực kỳ nguy hiểm.

Lab nghiên cứu mà tôi mới gia nhập cách đây 2 năm phát hiện ra một nhóm tế bào miễn dịch (không thuộc nhóm T-cells), gọi là patrolling monocyte mà tác dụng của nó rất ấn tượng là nó có khả năng “tuần tra” (patrolling) và ngăn chặn tế bào ung thư di truyền vào phổi (lung), nơi phổ biến của các tế bào ung thư di căn (metastasis). Công trình đăng trên Science [5] này là một trong những bước đi mới trong liệu pháp miễn dịch trong ung thư, chúng tôi giả thuyết là patroling monocyte này tuyển bổ các tế bào NK (Natural Killers) có tác dụng tiêu diệt tế bào ung thư. HIện tại chúng tôi đang thực hiện nhiều thí nghiệm trên mô hình chuột (mouse model) để tìm ra cơ chế hoạt động của nó, hy vọng sẽ tìm ra được cơ chế tiêu diệt tế bào ung thư với loại tế bào miễn dịch này trong tương lai.

0.png

Advertisements

Posted in Ung thư – nó chẳng quan tâm bạn là ai? | Leave a Comment »

American hero in the Vietnam war

Posted by Huy Q. Dinh on September 30, 2017

Watching the first episodes The Vietnam War from Ken Burns and Lynn Novick gave me some mixed feelings. The film was mainly made for Americans to understand more about their sides and how they were deeply involved in the war though they did not intend to do so. So, if you want to learn more detailed and transparent facts about local sides in Vietnam, you might not able to find anything new. However, as a Vietnamese, the most surprise to me is that I did not know how little the Americans knew about the facts of why and how their governments sent their people to fight in a strange place nearly ten thousands of miles away from home, namely Vietnam. Here is one aspect I learnt from the series:

American hero…

Post-WWII was known as “baby-booming” era in the US as many soldiers returned from the great victory in Europe. All of the guys coming back were GI Joe hero in the American’s especially their children’s eyes. Many young boys wanted to be a military hero like their father’s generation, and that was why they didn’t hesitate drafting themselves into the army (even if they are not 18 yet) to fight the bad and terrible guys as they was taught [A guy in the movie admitted that might be the last time American youth totally trust on their government]. However, when they came in Vietnam, they sooner or a bit later realized that there wouldn’t be the great war like their fathers participated, and worse they did not know who to fight as the innocent people whom they are supposed to help (the people in the countryside of Southern and Central Vietnam) were just like the ones whom they were order to kill from the North Vietnam. And they admitted that the land was so beautiful with thousands acres of rice fields and the Vietnamese girls are like angels on Earth and started questioning why they had to go here for a bloody war. And there was a young and brave soldier who said to his family before taking off that “of course, if I were a Vietnamese, I would be in the side of the Viet Cong” and there was another guy imagined how their ancestors would look the British before when the looked at the innocent eyes from the Vietnamese farmers.

It is difficult to have an unique answer to the question who was right and who was wrong during Vietnam war but the central message of the movie is that the presence of American was not justified, I think. There was a repeated sentence from the narrator ” … and the Americans weren’t told …”. The worst thing, to me, is that they weren’t told about Vietnam history and the long-time culture of resistance to the outside invaders, sometimes too aggressive and too extreme as they would refuse to welcome any foreigner in the past. And last but not least, the young generation in Vietnam was also taught about their hero during thousands years of resisting the Chinese invaders and 200 years to the French as well. And they would not think about anything else besides fighting back the Americans out of their country at that time (said my former teacher, a war veteran).

And there were truly American hero…

To me, the true American hero of the war are the war reporters who were so brave and did not care about their own safety and the future of their career to report the truth about the American military operations in Vietnam. They were the ones who stopped the war with invaluable articles and heart-breaking photos which awoke the Americans and somehow made the anti-war waves. They were Americans or the ones working for America presses but they only focused on the things they were supposed to do: reporting the truth and the facts about how horrible the war was to the innocent Vietnamese and that the American government was lying to its own people. I would like to thank the unbiased and work ethic of those war reporter/journalist who, to me, were the hero as their work significantly contribute ending the war that I wish my son’s and my generation will never see.

Posted in Chuyện nước Mỹ | Leave a Comment »

Ung thư – nó chẳng quan tâm bạn là ai? (10) Khác biệt về đột biến di truyền giữa bệnh ung thư thực quản người châu Á và phương Tây – (nghiên cứu của chúng tôi)

Posted by Huy Q. Dinh on September 10, 2017

Bài trước [1] tôi có giới thiệu về ung thư thực quản và đặc điểm riêng biệt của người châu Á so với người phương Tây (da trắng). Năm ngoái, chúng tôi công bố nghiên cứu đầu tiên [2] về sự phức tạp trong hệ gene (thể hiện qua các đột biến (mutations)) và hệ ngoại di truyền (tạm dịch từ epigenome/epigenetics) trong cùng một bệnh nhân. Với hàng loạt cơ sở dữ liệu genomics của ung thư thực quản từ các consortium hợp tác như The Cancer Genome Atlas (TCGA) của Hoa Kỳ hay hiện tại là International Cancer Genome Consoritum (ICGC) toàn thế giới, chúng tôi có cơ hội gom góp (collect) các dữ liệu này làm một và lần đầu tiên công bố sự giống và khác nhau giữa các mẫu đột biến (tạm dịch từ mutational signatures) của hai loại ung thư thực quản này [3].  trên tạp chí Gut của BMJ (British Medical Journal).

Dưới đây là một số kết quả chính của chúng tôi:

– Chúng tôi ủng hộ (confirm) kết quả công bố của TCGA trên Nature hồi đầu năm [4], thực sự là hai loại ung thư thực quản này rất khác nhau về các đặc điểm genomics, cũng như các loại đột biến quan trọng (driver mutations).

– Chúng tôi tìm ra lần đầu tiên các mẫu đột biến (mutational signature) có ý nghĩa về mặt y khoa, cụ thể hơn là trong dự đoán khả năng chống chọi (survival) của người bệnh của loại ung thư thực quản đặc trưng cho người Đông Á (esophageal squamous cell cancer).

– Chúng tôi tìm ra một số  đột biến gene ung thư mới cho ung thư thực quản ở người Đông Á,  đặc biệt hơn là chúng tôi kiểm chứng được bằng thí nghiêmm với 2 gene ZFP36L2 và CUL3. Trong đó, ZFP36L2 là một gene ảnh hưởng bởi yếu tố ngoại di truyền (epigenetics) thông quan dữ liệu DNA methylation và gene expression.

Untitled

Gene chống ung thư (tumor suppressor) mới ZFP36L2: tín hiệu (gene expression) ở bệnh nhân ung thư giảm mạnh so với người khoẻ mạnh (Hình 6A-B), và gene này được điểu khiển bởi “super enhancer” (thành phần DNA mới tìm ra có chức năng điều khiển (regulate?) thể hiện của gene, ở đây chúng tôi tìm ra thành phần này hầu như không có DNA methylation ở người khoẻ mạnh và methylated ở bệnh nhân (Hình 6H). 

[1] https://sinhtin.wordpress.com/2016/10/04/ung-thu-thuc-quan-esophageal-cancer-phan-1-o-nguoi-chau-a/

[2] https://sinhtin.wordpress.com/2017/02/19/ung-thu-no-chang-quan-tam-ban-la-ai-8-tai-sao-ung-thu-thuc-quan-kho-chua-mot-bang-chung-khoa-hoc-tu-benh-nhan-chau-a/

[3] http://gut.bmj.com/content/early/2017/09/02/gutjnl-2017-314607.long

[4] http://www.nature.com/nature/journal/v541/n7636/full/nature20805.html

Posted in 0. Điểm tin khoa học, Ung thư – nó chẳng quan tâm bạn là ai? | Leave a Comment »

Một phương pháp mới giúp giải mã sinh học tiến hoá (nghiên cứu mới của đồng nghiệp)

Posted by Huy Q. Dinh on May 13, 2017

Một công cụ tin sinh học (Bioinformatic) mới để so sánh dữ liệu gen đã được phát triển bởi một nhóm nghiên cứu của đại học tổng hợp và đại học Y khoa Vienna của Áo, cùng với các cộng sự từ Úc và Canada. Chương trình máy tính này có tên là “ModelFinder” sử dụng một thuật toán rất hiệu quả và cho phép một cái nhìn mới về tiến hoá. Kết quả được đăng ngày 8/5/2017 trên tạp chí có uy tín thế giới, Nature Methods.

Nguồn dịch từ ScienceDaily: http://sciencedaily.com/releases/2017/05/170509093628.htm

Người dịch: Bùi Quang Minh, đồng tác giả chính của nghiên cứu, từng học tập tại trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Việt nam, Hà nội.

Bình luận của tôi: Tiến hoá là cơ sở khoa học đúng đắn nhất để giải thích cho sự sống trên và thậm chí ngoài trái đất, tôi có điểm qua một số bằng chứng sống ở đây. Xây dựng cây tiến hoá (phylogenetic tree) là một trong những bài toán sinh tin học đầu tiên, dựa trên sự so sánh giống/khác nhau trên chuỗi DNA hoặc protein (amino acid) của các loài sinh vật sống. Hầu hết các mô hình toán học để phát triển phương pháp tính toán đều giả thuyết các vị trí (sites) của protein có tốc độ tiến hoá giống nhau (gọi là free-rate model), tuy nhiên các nhà khoa học ở Úc và Áo (PhD lab của tôi) đã lần đầu tiên đưa ra phương pháp tính toán mới với tham số mới có thể giải thích cho sự khác nhau về tốc độ tiến hoá (thay đổi) ở các đoạn protein khác nhau. Điều này tăng độ chính xác lên nhiều lần và nó hợp với tính tự nhiên của tiến hoá hơn.

170509093628_1_540x360

Cấu trúc không gian ba chiều của chuỗi protein huyết sắc tố (Hemoglobin) của loài người, trong đó các đoạn có tốc độ tiến hoá nhanh (màu đỏ) và chậm (màu vàng) được tính toán bởi ModelFinder (Bản quyền: Bùi Quang Minh, Đại học tổng hợp Vienna, Áo).

Tìm hiểu về tiến hoá là một trong các nền tảng cơ bản của sinh học – tiến hoá chính là lời giải đáp duy nhất về đa dạng sinh học trên trái đất.

Dựa trên sự tiến hoá của các chuỗi protein, các nhà khoa học có thể giải thích được sự hình thành các loài và các chức năng thông qua biến đổi gen, làm thế nào để tạo ra chức năng mới với các Enzim, hoặc là loài người có quan hệ tiến hoá như thế nào với khỉ và tinh tinh.

Một phương pháp phổ biến để nghiên cứu tiến hoá là bằng cách so sánh dữ liệu hệ gen sử dụng các công cụ tin sinh học. Từ đó các nhà khoa học có thể so sánh các chuỗi protein, được hình thành từ sự kết hợp của 20 loại Axit amin.

Cho đến nay, các công cụ tin sinh học này đều giả thiết rằng tốc độ tiến hoá của các đoạn protein xuất phát từ một mô hình phân phối xác suất thống kê có một biến số duy nhất.

Bùi Quang Minh, đồng tác giả chính của nghiên cứu này, giải thích: “Tuy nhiên giả thiết này không đúng với thực tế, và điều đó có thể dẫn đến nhiều kết quả nghiên cứu trong vòng hai thập kỷ trở lại đây bị sai lệch”.

Một thuật toán mới về sự tiến hoá của các protein

Giáo sư Arndt von Haeseler, trưởng nhóm nghiên cứu của viện Max F. Perutz và giáo sư Lars Jermiin từ trường đại học quốc gia Úc cùng cộng sự đã tìm ra một phương pháp mới về tốc độ tiến hoá sử dụng mô hình tin sinh học.

Rất nhiều chuyên gia đều đồng ý rằng phương pháp phổ biến hiện nay có thể không nắm bắt được độ phức tạp của sự tiến hoá các protein. Tuy nhiên, mức độ tính toán của các mô hình thực tế hơn đều quá phức tạp. Giáo sư Lars Jermiin nói: “Chúng tôi đã giải quyết được vấn đề này bằng một thuật toán rất hiệu quả, điều đó cho phép chúng ta có hiểu biết sâu sắc hơn về sự tiến hoá của các protein. Công cụ mới này sẽ có tác động lớn đến nhiều lĩnh vực nghiên cứu, ví dụ sự tiến hoá của các mầm bệnh vi sinh vật hoặc sự phát tán của các loài gây hại.”

Chương trình máy tính “ModelFinder” sẽ đưa ra được đánh giá chính xác hơn về các quá trình tiến hoá. Điều này sẽ giúp chúng ta tiến thêm một bước để làm sáng tỏ các bí mật của tạo hoá và sự sống trên trái đất.

Bài báo đăng trên Nature Methods:

“ModelFinder: Fast Model Selection for Accurate Phylogenetic Estimates”. Subha Kalyaanamoorthy, Bui Quang Minh, Thomas KF Wong, Arndt von Haeseler, Lars S Jermiin. Nature Methods (published online 8 May 2017)

http://dx.doi.org/10.1038/nmeth.4285

 

 

Posted in 0. Điểm tin khoa học | Leave a Comment »

Ung thư – nó chẳng quan tâm bạn là ai? (9) – Tại sao ung thư thực quản khó chữa? Một bằng chứng khoa học từ bệnh nhân châu Á. (nghiên cứu của chúng tôi)

Posted by Huy Q. Dinh on February 19, 2017

Phần trước tôi chỉ ra ung thư thực quản (đặc biệt là loại ung thư squamous cell carcinoma rất đặc trưng ở người châu Á và ít hơn ở người da trắng, điểm thông tin chung và tình hình nghiên cứu về ung thư thực quản thường xảy ra ở người Đông Á), nghiên cứu mới nhất của chúng tôi hợp tác với ĐH quốc gia Singapore (NUS) và bệnh viện trường Y tốt nhất ở Trung Quốc Peking Union Medical College công bố trên tạp chí Nature Genetics tháng 10 năm 2016 [1] chỉ ra nguyên nhân về mặt sinh học phân tử (di truyền học và epigenetics) tại sao loại ung thư thực quản đặc biệt xảy ra đa số ở người châu Á lại khó chữa như đa số các bệnh ung thư solid-tumor khác.

Như tờ tin The Science Daily [2], chúng tôi giải mã trình tự (sequence) 13 bệnh nhân, mỗi bệnh nhân chúng tôi lấy mẫu 4-5 vùng khác nhau ở mô ung thư (cancer tissues) và thực hiện kỹ thuật Whole Exome Sequencing và DNA methylation (tổng cộng hơn 50 samples). Chúng tôi tìm ra hơn 2000 biến dị di truyền (somatic mutations) và điều đặc biết nhất là cùng một mô ung thư ở một bệnh nhân, chúng tôi tìm ra trong 5 phần khác nhau (đơn giản cắt mô ung thư ra làm 5 phần bằng nhau) có những biến dị ung thư nổi tiếng như gene p53, ZNF750 xuất hiện ở cả 5 phần nhưng có những biến dị gene ung thư quan trọng không kém như PIK3CA, NFE2L2 lại chỉ xuất hiện ở 1-2 phần. Điều này giải thích tại sao chữa trị ung thư bằng các phương pháp hiện tại lại hiệu quả ở người này những không ở người khác bởi vì đôi khi các bác sĩ phẫu thuật “để sót” các vùng có biến dị quan trọng, hay các phương pháp hoá trị sử dụng thuốc chỉ “trị” được 1-2 biến dị mà không tấn công được các biến dị khác.

untitled

Hình 1 của bài báo trên Nature Genetics chỉ ra các phần khác nhau (T1…T5) ở cùng một mô ung thư của cùng một bệnh nhân có những biến dị (mutation) khác nhau, đôi khi đến hơn 50%.

Nghiên cứu của chúng tôi thêm một dẫn chứng (evidence) về thời đại y học hướng cá nhân (personalized medicine) bằng phương pháp multi-region sequencing khởi xướng bởi Viện nghiên cứu Sanger ở UK với bài báo nổi tiếng về renal cancer trên tạp chí số một nghành Y The New England Journal of Medicine. Đã có nhiều nhóm công bố phát hiện tương tự trên nhiều loại ung thư nhưng chúng tôi là nhóm đầu tiên công bố về nhóm ung thư thực quản đa số xuất hiện ở người châu Á này, và hơn nữa chúng tôi là nhóm thứ 2 trên thế giới sau ĐH California ở San Francisco (UCSF) với công trình trên ung thư não (công bố trên tạp chí danh tiếng Cancer Cell đầu năm 2016) tìm ra cả hai bằng chứng về di truyền và ngoại di truyền (tạm dịch từ epigenetics) về sự khác nhau của tế bào ung thư trong cùng một loại ung thư ở cùng một bệnh nhân (intra-tumoral heterogeneity).

Hiện tại chúng tôi có hợp tác với bệnh viện ung thư ở Quảng Châu làm nghiên cứu tương tự trên ung thư gan (liver) với bệnh nhân nhiễm virus HPV, công trình mới được nhận đăng trên Cancer Research tuần trước [3].

[1] http://www.nature.com/ng/journal/v48/n12/full/ng.3683.html
[2] https://www.sciencedaily.com/releases/2016/12/161228144430.htm

[3] http://cancerres.aacrjournals.org/content/77/9/2255.short

Posted in Ung thư – nó chẳng quan tâm bạn là ai? | Leave a Comment »