Tham vọng chế tạo mũi robot ‘đánh hơi’ bệnh ung thư giỏi như chó

Medical Detection Dogs huấn luyện chó săn đánh hơi các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi có trong nước tiểu của bệnh nhân ung thư tiền liệt tuyến. Ảnh: Medical Detection Dogs

Theo trang Daily Mail (Anh), nghiên cứu được thực hiện bởi các chuyên gia tại tổ chức từ thiện Medical Detection Dogs ở Milton Keynes, Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và Đại học Johns Hopkins, với sự hỗ trợ của Tổ chức Ung thư Tuyến tiền liệt ở Mỹ.

Trong nghiên cứu này, nhóm các nhà khoa học đã huấn luyện hai con chó, Florin, 4 tuổi, thuộc giống chó tha mồi Labrador và Midas, 7 tuổi, thuộc giống chó săn Vizsla, để phát hiện ung thư tuyến tiền liệt từ các mẫu nước tiểu của bệnh nhân.

Kết quả là Florin và Midas đã phát hiện bệnh ung thư nhanh chóng và chính xác từ các mẫu nước tiểu này. Chúng còn “đánh hơi” được mẫu nước tiểu của bệnh nhân ung thư tuyến tiền liệt Gleason 9 – giai đoạn ung thư nguy hiểm nhất.

Hai con chó đã phát hiện các trường hợp mắc bệnh ung thư tuyến tiền liệt với độ chính xác 71% và các trường hợp không mắc bệnh với độ chính xác đến 76%. Thậm chí, chúng có thể phân biệt cả mẫu nước tiểu của những bệnh nhân mắc ung thư tuyến tiền liệt với các bệnh khác.

Chó Midas đánh hơi nước tiểu để phát hiện bệnh nhân ung thư. Ảnh: Medical Detection Dogs

Chó là loài động vật có khứu giác vô cùng nhạy bén. Chúng có thể đánh hơi các chất hữu cơ dễ bay hơi có trong nước tiểu của những bệnh nhân ung thư giai đoạn đầu.

Các nhà khoa học sau đó đã sử dụng dữ liệu này để tạo ra một mạng lưới thần kinh nhân tạo có thể phát hiện các hóa chất đặc trưng của bệnh nhân ung thư mà những con chó có thể ngửi thấy. Họ hy vọng đặc tính này của chó có thể được phát triển và sử dụng trong công nghệ như một ứng dụng trên điện thoại thông minh.

“Chẩn đoán bệnh ung thư bằng khứu giác của chó đã được chứng minh là rất chính xác và nhạy bén. Chúng tôi đã chứng minh rằng chúng ta có thể tái tạo đặc tính này của chó thành cảm biến và trí tuệ. Đã đến lúc nên đưa công nghệ này vào những chiếc điện thoại thông minh”, các nhà nghiên cứu nói.

Ung thư tuyến tiền liệt là căn bệnh ung thư gây tử vong cao thứ 2 ở nam giới tại các quốc gia phát triển. Theo đó, cứ 9 nam giới thì có 1 người được chẩn đoán mắc bệnh ung thư. Trên 47.000 nam giới được chẩn đoán mắc bệnh ung thư tuyến tiền liệt mỗi năm, với 129 người mắc bệnh mỗi ngày.

Theo nhóm nghiên cứu, cần có chiến lược phát hiện căn bệnh này một cách nhạy bén hơn phương pháp xét nghiệm máu tiêu chuẩn PSA (kháng nguyên đặc hiệu của tuyến tiền liệt).

Xét nghiệm sàng lọc PSA đang được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên, phương pháp này có thể bỏ sót nhiều trường hợp ung thư tuyến tiền liệt ở nam giới. Hơn nữa, chẩn đoán quá nghiêm trọng bằng PSA có thể dẫn đến các can thiệp y tế không cần thiết và gây ra các tác dụng phụ cho bệnh nhân.

Chó Florin ngửi mẫu nước tiểu. Ảnh: Medical Detection Dogs

Nghiên cứu từ giữa những năm 2000 cũng đã chỉ ra rằng chó có thể đánh hơi ung thư tuyến tiền liệt sớm và các bệnh ung thư khác với độ chính xác ấn tượng.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu chưa biết chính xác những yếu tố mùi nào giúp những con chó phát hiện bệnh và cách chúng xử lý thông tin.

Jonathan W. Simons, đồng tác giả nghiên cứu và Giám đốc điều hành của Tổ chức Ung thư Tuyến tiền liệt, nhấn mạnh việc chó có thể phát hiện sớm ung thư tuyến tiền liệt sẽ mang lại nhiều lợi ích.

“Các kết quả hiện nay có thể giúp chúng ta tạo ra một phương pháp chẩn đoán ung thư tuyến tiền liệt chính xác và cụ thể hơn, ngoài phương pháp xét nghiệm PSA hiện tại”, ông nói,

Từ đó, các nhà khoa học cũng có thể thực hiện các nghiên cứu lớn hơn để thể cải thiện khả năng phát hiện ung thư tuyến tiền liệt tiên tiến, hỗ trợ phát triển công nghệ chẩn đoán mới, mô phỏng khả năng chẩn đoán bằng khứu giác ấn tượng của loài chó.

“Hãy tưởng tượng một ngày nào đó, điện thoại thông minh có thể gửi cho bạn cảnh báo nguy cơ mắc ung thư tuyến tiền liệt với độ chính xác cao, sớm hơn nhiều năm trước khi các bác sĩ phát hiện sự gia tăng mức PSA”, Tiến sĩ Andreas Mershin tại MIT, đồng tác giả nghiên cứu, nói.

Ông Mershin cũng khẳng định rằng một khi chúng ta chế tạo được “mũi robot” phát hiện bệnh ung thư tuyến tiền liệt, điều này hoàn toàn có thể mở rộng khả năng phát hiện nhiều căn bệnh khác.