Làm việc lặng lẽ trong phòng thí nghiệm, một nhà nghiên cứu thống kê phân tích mức độ ô nhiễm ở Thung lũng Trung tâm California. Bên kia khuôn viên trường, một nhà miễn dịch học đang nghiên cứu hàng loạt vi khuẩn cư trú trong hệ tiêu hóa của con người. Và trong một phòng thí nghiệm khác, một nhóm nghiên cứu sinh sau tiến sĩ về tin sinh học đang theo dõi hàng nghìn mục nhập dữ liệu sinh học và các loại gen.
Họ nằm trong số hơn 140 chuyên gia về sản khoa, thống kê, xã hội học, vi sinh, y tế công cộng, dinh dưỡng, di truyền học, miễn dịch học và nhiều lĩnh vực khác tham gia Trung tâm nghiên cứu sinh non March of Dimes tại Stanford, một dự án táo bạo mới nhằm giải quyết một trong những thách thức khó khăn nhất của y học—sinh non.
Một nghiên cứu toàn cầu được công bố vào tháng 10 cho thấy sinh non hiện là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong ở trẻ sơ sinh và trẻ em dưới 5 tuổi trên toàn cầu. Trên toàn thế giới, mỗi năm có khoảng 15 triệu trẻ sinh non, và hơn 1 triệu trẻ tử vong trong vòng 28 ngày đầu đời. Trong số hơn 4 triệu trẻ sơ sinh được sinh ra tại Hoa Kỳ mỗi năm, cứ tám trẻ thì có một trẻ sinh non.
Trẻ sinh càng sớm - dưới 28 tuần tuổi thai trong những trường hợp được coi là cực kỳ non tháng - thì khả năng trẻ phải đối mặt với nhiều biến chứng càng cao. Chi phí cho xã hội là rất lớn.
Bất chấp tần suất và tác động của nó, nguyên nhân gây sinh non vẫn còn khó nắm bắt, và nhiều thập kỷ nghiên cứu vẫn chưa làm được gì nhiều để giảm thiểu tình trạng này. Chỉ có những tiến bộ nhỏ trong việc tìm hiểu nhiều yếu tố đằng sau nguồn gốc của nó và phát triển các chiến lược ngăn ngừa sinh non.
Tiến sĩ David Stevenson, Giáo sư Nhi khoa Harold K. Faber, nhà nghiên cứu chính cho biết: "Chúng ta cần một cách suy nghĩ khác để loại bỏ mọi định kiến về nguyên nhân gây ra tình trạng sinh non cũng như cần can thiệp ở đâu và khi nào".
Stevenson, giám đốc Trung tâm Johnson về Dịch vụ dành cho Phụ nữ Mang thai và Trẻ sơ sinh tại Bệnh viện Nhi Lucile Packard Stanford, cho biết thêm: "Vấn đề sẽ không được giải quyết bằng cách áp dụng phương pháp tiếp cận truyền thống, với các nhà nghiên cứu tập trung vào một chuyên ngành, một vấn đề hoặc một góc nhìn tại một thời điểm".
Một cách tiếp cận mới
Trung tâm nghiên cứu sinh non dựa trên một khái niệm mới gọi là nghiên cứu liên ngành, tập trung vào một vấn đề duy nhất từ nhiều điểm khởi đầu—tạo ra những mối quan hệ hợp tác đầy hứa hẹn, kết nối các chuyên gia vốn thường không tương tác với nhau. Hệ thống này sử dụng nhiều góc nhìn khác nhau để tìm ra giải pháp mới cho một vấn đề chưa được cải thiện trong 30 năm qua.
Ngoài Stevenson là nhà nghiên cứu chính, trung tâm nghiên cứu còn được hưởng lợi từ sự lãnh đạo chung của ba nhà nghiên cứu đồng chính đại diện cho các lĩnh vực khác nhau: Maurice Druzin, MD, giáo sư sản phụ khoa - y học bà mẹ và thai nhi; Gary Shaw, PhD, giáo sư nghiên cứu về sơ sinh; và Paul Wise, MD, MPH, Giáo sư Richard E. Behrman về Sức khỏe Trẻ em và là giáo sư về nghiên cứu và chính sách y tế.
“Sự non nớt không chỉ là một khái niệm mà là một phạm trù rộng lớn của các quá trình,” Wise nói. “Một phương pháp tiếp cận liên ngành cho phép chúng ta tạo ra một ngôn ngữ chung mới để khám phá một vấn đề phức tạp mà cho đến nay vẫn chưa có lời giải.”
Trung tâm được khánh thành vào năm 2011 với số tiền tài trợ $20 triệu từ March of Dimes trong hơn 10 năm, là trung tâm đầu tiên thuộc loại này ở Hoa Kỳ và là trung tâm đầu tiên trong số năm trung tâm được lên kế hoạch cho các trung tâm y tế học thuật trên khắp Hoa Kỳ.
Mục tiêu của nó là:
- Hiểu các con đường dẫn đến sinh non
- Dự đoán những phụ nữ nào có nguy cơ sinh non
- Biên dịch nghiên cứu thành các can thiệp lâm sàng và thay đổi chính sách để ngăn ngừa sinh non
- Giảm thiểu sự chênh lệch xã hội góp phần gây ra tình trạng sinh non
Stevenson, đồng thời là Phó khoa Sức khỏe Bà mẹ và Trẻ em tại Đại học Y Stanford, cho biết: “Đã có những tiến bộ trong việc xác định các yếu tố nguy cơ bên ngoài, nhưng chúng tôi vẫn chưa biết điều gì khiến chúng trở thành yếu tố nguy cơ. Tại sao một tác động như căng thẳng lại gây ra những thay đổi trong sinh học của người mẹ? Chúng tôi muốn xác định các quá trình chịu trách nhiệm cho những thay đổi này và sau đó nhắm mục tiêu vào các con đường phân tử hoặc tế bào đó.”
Từ các yếu tố nguy cơ môi trường đến các con đường truyền tín hiệu cơ bản và tương tác di truyền giữa mẹ và thai nhi, các nhóm nghiên cứu của trung tâm xem xét tình trạng sinh non từ mọi góc độ. Mỗi tuần, khoảng 30 nhà nghiên cứu, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ và sinh viên tập trung tại các buổi "Thứ Tư Sinh non" để thảo luận ý tưởng, thuyết trình và chia sẻ tiến trình của họ.
“Căn phòng chật kín những người đang tư duy sáng tạo,” Cecele Quaintance, giám đốc hành chính, cho biết. “Họ háo hức chia sẻ về những gì mình đang làm và tham gia vào mạng lưới rộng lớn hơn.”
Shaw mô tả quy trình này như "một nồi súp khoa học, tổng hợp hàng núi dữ liệu và phối hợp các chuyên gia hàng đầu trong những lĩnh vực tưởng chừng như không liên quan. Sau đó, chúng tôi dự định biến chúng thành những bước khả thi."
Thu hẹp khoảng cách
Mặc dù trẻ sinh non ở Hoa Kỳ có nhiều khả năng sống sót và phát triển tốt hơn so với trẻ sinh ra ở nơi khác, tỷ lệ tử vong ở trẻ sơ sinh vẫn cao hơn hầu hết các nước phát triển khác. Trong một nghiên cứu gần đây, Hoa Kỳ xếp hạng 173 trên thế giới về tỷ lệ sinh non, ngang bằng với Somalia, Myanmar và Mali. Tỷ lệ tử vong ở trẻ sơ sinh cao có liên quan trực tiếp đến số lượng ca sinh non cao, với một tỷ lệ không cân xứng xảy ra ở các bà mẹ thuộc nhóm thiểu số chưa được đại diện và có thu nhập thấp.
Wise cho biết: “Chúng tôi đang xem xét tình trạng bất bình đẳng và chênh lệch về sức khỏe trong bối cảnh toàn cầu rộng lớn hơn”.
Phương pháp tiếp cận liên ngành của trung tâm cho phép các nhà nghiên cứu và bác sĩ lâm sàng cùng nhau xác định cách tốt nhất để áp dụng kết quả nghiên cứu vào điều trị tại giường bệnh và đánh giá các chiến lược phòng ngừa và chẩn đoán. Họ cùng nhau tổng hợp dữ liệu về các yếu tố xã hội, sinh học và lâm sàng phản ánh sức khỏe trước sinh và sản khoa, đồng thời làm sáng tỏ các yếu tố góp phần gây sinh non.
Tiến sĩ dịch tễ học Jeffrey Gould, Giáo sư Nhi khoa Robert L. Hess cho biết: "Chúng tôi có lợi thế vì các tập dữ liệu quan trọng đã có sẵn, nhưng cần thời gian để tạo ra bức tranh hoàn chỉnh về các hiện tượng quan trọng".
Là giám đốc của California Perinatal Quality Care Collaborative (Cộng tác Chăm sóc Chất lượng Chu sinh California), Gould giám sát mạng lưới hơn 130 bệnh viện tại California cung cấp dịch vụ chăm sóc đặc biệt cho trẻ sơ sinh. Ông sử dụng dữ liệu toàn tiểu bang để xác định những bà mẹ và trẻ sơ sinh nào có nguy cơ cao gặp phải kết quả xấu và thu hẹp khoảng cách giữa nghiên cứu và chăm sóc lâm sàng.
“Vì sinh non không đồng đều, chúng tôi đang xem xét những khu vực có tỷ lệ mắc bệnh gia tăng,” Gould nói. “Chúng tôi đang tìm kiếm nguyên nhân gây ra hiện tượng này. Khi tìm ra nguyên nhân, chúng tôi có thể tìm ra giải pháp.”
Những hiểu biết sâu sắc hơn
Sự hợp tác này với March of Dimes cho thấy chúng tôi sẵn sàng thử nghiệm những điều mới mẻ và giải quyết vấn đề một cách sáng tạo”, Stevenson nói. “Khoa học đồng đội là về việc tạo ra những kết nối mới, điều mà Stanford nổi tiếng, và vấn đề sinh non đã tạo nên một loại chất kết dính đầy cảm hứng.”
Một số nguyên nhân và yếu tố nguy cơ gây sinh non đã được xác định, chẳng hạn như hút thuốc, uống rượu khi mang thai, huyết áp cao và tiểu đường. Tuy nhiên, những hiểu biết này chưa dẫn đến các biện pháp phòng ngừa rộng rãi hoặc giảm số ca sinh non cực độ. Có rất nhiều yếu tố có thể xảy ra - sinh học, hành vi, xã hội, thể chất và môi trường - cũng như sự tương tác của chúng, nên việc tìm ra một điểm khởi đầu là rất khó khăn.
Thay vào đó, trọng tâm của trung tâm đang hướng đến một phương pháp tiếp cận phòng ngừa tích hợp hơn. Công việc đang diễn ra tại trung tâm đang cung cấp những hiểu biết sâu sắc hơn về các quá trình viêm nhiễm dường như là dấu hiệu báo trước của sinh non, và những phát hiện ban đầu đã giúp đưa ra các quy trình phòng ngừa.
- Một dự án do Tiến sĩ Y khoa David Relman, giáo sư về bệnh truyền nhiễm, vi sinh vật học và miễn dịch học, đứng đầu, đã phát hiện ra rằng nhiễm trùng nước ối là nguyên nhân phổ biến gây chuyển dạ và sinh non, và thai nhi bị ảnh hưởng có thể dễ bị biến chứng ngắn hạn và dài hạn. Ông và nhóm của mình dự định xác định liệu có thể phát hiện nhiễm trùng trước khi chuyển dạ sinh non hay không, điều này có thể dẫn đến các chiến lược phòng ngừa hoặc điều trị mới.
- Một dự án khác, do Shaw đứng đầu, đã phân tích mối quan hệ giữa cân nặng của phụ nữ và khả năng sinh non. Nghiên cứu này, được coi là lớn nhất trong lĩnh vực này, phát hiện ra rằng phụ nữ thuộc mọi chủng tộc bị béo phì trước khi mang thai đều có nguy cơ sinh con cực non (dưới 28 tuần thai), nhưng cân nặng không ảnh hưởng đến sinh non hoặc sinh non muộn (từ 28 đến 37 tuần). Phát hiện của ông làm rõ mối liên hệ giữa béo phì và nguy cơ sinh non, đồng thời cho thấy sinh non có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau ở các giai đoạn khác nhau của thai kỳ.
- Chuyên gia tin sinh học Atul Butte, Tiến sĩ, Bác sĩ, Phó giáo sư nhi khoa về y học hệ thống và di truyền học, và cũng là chuyên gia khoa học máy tính, đã kết hợp các thuật toán máy tính phức tạp, phân tích máy tính mạnh mẽ và cơ sở dữ liệu công khai để xác định các yếu tố di truyền và môi trường liên quan đến sinh non. Dự án của ông đã phân lập được hai protein máu báo hiệu sự hiện diện của các gen liên quan đến tiền sản giật, một tình trạng gây ra huyết áp cao và sinh non. Nhóm nghiên cứu của ông phát hiện ra rằng một số gen nhất định, khi kết hợp với việc tiếp xúc với các tác nhân môi trường như ô nhiễm, chất gây dị ứng và dinh dưỡng, làm tăng nguy cơ sinh non.
Các nhà nghiên cứu khác đang tìm hiểu mối quan hệ giữa di truyền và môi trường, những thay đổi trong hệ vi sinh vật của người mẹ (các vi sinh vật sống trong cơ thể con người) và khoảng cách giữa các lần mang thai.
“Theo một số cách, công nghệ không phải là phần khó, và dữ liệu đang đến rất nhanh, hoặc đã có sẵn rồi,” Butte nói. “Phần khó bây giờ là tìm ra câu hỏi cần đặt ra. Sau đó, chúng tôi có thể viết phần mềm để trả lời.”
Tạo nên sự khác biệt
Trung tâm và Quỹ March of Dimes đã có những tác động tích cực đến tình trạng sinh non muộn bằng cách đưa ra các hướng dẫn can thiệp của bác sĩ. Từ năm 1990 đến năm 2006, tỷ lệ phụ nữ chuyển dạ trước 39 tuần đã tăng hơn gấp đôi. Ngoài ra, nhiều bà mẹ tương lai đã được lên lịch mổ lấy thai chủ động trước 39 tuần. Vì ngày dự sinh chỉ là ước tính, việc sinh con vào tuần thứ 37 hoặc 38 thực sự có thể dẫn đến sinh non. Trong khi đó, việc sử dụng các phương pháp điều trị vô sinh dẫn đến sinh đôi cũng làm tăng tỷ lệ sinh non.
Một chiến dịch quốc gia nhằm giáo dục các bà mẹ và bác sĩ về hậu quả của việc kích thích chuyển dạ đã làm giảm đáng kể tỷ lệ kích thích chuyển dạ tự nguyện ở thai phụ dưới 39 tuần. Do cách hỗ trợ phụ nữ gần cuối thai kỳ và cách đánh giá thời điểm khuyến nghị kích thích chuyển dạ khác nhau, chiến dịch đã thiết lập các tiêu chí cụ thể, có thể đo lường được cho việc kích thích chuyển dạ. Những thay đổi về thời điểm và chiến lược điều trị vô sinh, vốn dẫn đến nhiều ca sinh đôi hơn, cũng đang góp phần cải thiện tình trạng này.
“Hầu hết mọi bệnh viện ở Hoa Kỳ đều đã áp dụng bộ công cụ này, và kết quả là tỷ lệ sinh non muộn đã giảm”, Druzin nói. “Tình hình đã được khắc phục nhờ sự thay đổi trong thực hành. Nhưng đối với các ca sinh non cực độ, vẫn chưa có nhiều cải thiện. Sinh non sớm khó khắc phục hơn: Vấn đề không phải ở việc sinh nở, mà là ở sự phát triển của thai nhi.”
Druzin cũng đóng vai trò quan trọng trong việc triển khai các tiêu chuẩn mới để điều trị tiền sản giật và sản giật. Một nhóm chuyên trách do Druzin chủ trì đã thiết lập các hướng dẫn về chẩn đoán và quản lý các tình trạng này, và bộ công cụ đã được tải xuống hơn 1.000 lần tại 48 tiểu bang và được các bệnh viện ở Mexico, Nam Mỹ và Châu Âu yêu cầu. Dữ liệu theo dõi đã được tích hợp vào các nghiên cứu bổ sung để mang lại những cải tiến hơn nữa.
Ông dự đoán rằng thay vì sử dụng một xét nghiệm chẩn đoán duy nhất, các bác sĩ sẽ áp dụng nhiều yếu tố để tạo ra hồ sơ rủi ro bao gồm thu nhập, chủng tộc, chế độ ăn uống, căng thẳng và tiếp xúc với môi trường, cũng như sự hiện diện của vi khuẩn, tình trạng viêm và các dấu hiệu di truyền có thể chỉ ra khả năng sinh non cao hơn.
Các bước đi đúng hướng
Là một phần của một tập đoàn lớn hơn, Stanford đang dẫn đầu trong việc chuyển đổi những hiểu biết khoa học của trung tâm thành các dịch vụ chăm sóc mang lại lợi ích cho trẻ sơ sinh ở khắp mọi nơi và tác động đến sức khỏe toàn cầu. Sự liên kết chặt chẽ giữa các nhà khoa học và bác sĩ lâm sàng của trung tâm, cùng với khả năng tiếp cận các nguồn lực trí tuệ và công nghệ của toàn trường đại học, khiến cho triển vọng nghiên cứu liên ngành trở nên đặc biệt đáng khích lệ.
“Chúng tôi đã đặt nền móng cho ý nghĩa của khoa học đồng đội,” Shaw nói. “Chúng tôi đã chia sẻ kiến thức với các tổ chức khác và sẽ hợp tác chặt chẽ với các trung tâm khác của March of Dimes. Vai trò của chúng tôi là cố vấn cho tổ chức.”
Ban lãnh đạo trung tâm kỳ vọng công việc của họ sẽ phát triển theo thời gian khi họ hợp tác với các tổ chức khác và kết hợp thêm các lĩnh vực nghiên cứu khoa học khác. Những góc nhìn mới cũng có thể nảy sinh từ các nghiên cứu viên và thực tập sinh đang phát triển chuyên môn và xây dựng hồ sơ nghiên cứu của riêng mình.
Stevenson cho biết thêm rằng nhóm nghiên cứu đặt mục tiêu hợp tác và bổ sung cho những nỗ lực của các đồng nghiệp tại Đại học California, San Francisco, những người cũng đang bắt đầu giải quyết vấn đề quan trọng về tình trạng sinh non.
Druzin dự đoán rằng trung tâm này sẽ góp phần làm giảm dần số ca sinh non, đặc biệt là thông qua việc phát triển bộ công cụ dành cho bác sĩ và giáo dục công chúng.
Các nhà điều tra của trung tâm lạc quan rằng trong vòng 5 đến 10 năm tới, họ sẽ có được bức tranh toàn cảnh về cơ chế nhân quả đằng sau tình trạng sinh non cực độ và các kỹ thuật phòng ngừa thiết thực để cung cấp cho các bà mẹ tương lai.
“Trước đây, tôi nghĩ chúng ta sẽ không bao giờ giải quyết được vấn đề sinh non,” Gould nói. “Nhưng giờ đây, sau ba năm hoạt động tại trung tâm, chúng tôi đã đạt được những bước tiến quan trọng. Tôi nghĩ chúng tôi đang trên đường tạo ra những thay đổi đáng kể cho các bà mẹ và trẻ sơ sinh, cả ở địa phương và trên toàn thế giới.”
Bài viết này lần đầu tiên xuất hiện trong ấn bản Mùa thu năm 2014 của Tạp chí Tin tức Trẻ em Lucile Packard.
