Khoa học đã nghiên cứu tạo ra "bom Velcro" cho phép tế bào miễn dịch tấn công khối u ung thư rắn

[trungthuc]

Mặc dù hiện tại chỉ cho thử nghiệm ở loài chuột và đạt hiệu quả khá tốt, nhưng cũng hứa hẹn sẽ có hiệu quả tốt trên cơ thể người.

(Minh họa)

Trong một bước tiến được giới khoa học đánh giá là mang tính cách đột phá, các chuyên gia nghiên cứu tại Đại học Hoàng gia ổ London và Đại học UCLA, Los Angeles, California, đã nghiên cứu và phát huy một chiến lược mới giúp cho các tế bào miễn dịch có thể tấn công và tiêu diệt các khối u rắn: loại ung thư vốn được xem là "pháo đài bất khả xâm phạm" đối với y học hiện đại.

Phương pháp mới, được ví như "bom Velcro", không chỉ tiêu diệt khối u có hiệu quả trên loài chuột cho thí nghiệm mà còn mở ra triển vọng cho áp dụng cho con người trong một tương lai gần.

Trong nhiều năm qua, liệu pháp tế bào CAR-T vốn được xem là "phép màu" trong việc điều trị bệnh ung thư máu như bạch cầu hay u lympho. Cơ chế của phương pháp này khá đặc biệt: bác sĩ lấy tế bào T từ máu của bệnh nhân, cho chỉnh sửa gene để chúng mang các "thụ thể kháng nguyên nhân tạo" (CAR), giúp nhận diện và tiêu diệt tế bào ung thư, rồi cho tiêm truyền ngược lại vào cơ thể.

Với khả năng tấn công có chọn lọc, CAR-T đã giúp cho hàng ngàn bệnh nhân ở giai đoạn cuối sống sót, thậm chí đã khỏi bệnh chỉ sau vài tháng điều trị.

Thế nhưng, thành công này lại đã dừng lại ở căn bệnh ung thư máu. Khi đối diện với khối u rắn, chẳng hạn như ung thư phổi, ruột già, tuyến tiền liệt hay vú, CAR-T này dường như bị "bất lực". Các khối u rắn tạo ra một môi trường đặc biệt được gọi là "vi môi trường khối u" (TME), chứa đầy collagen, mô sẹo và các protein nhằm ngăn cản không cho tế bào miễn dịch xâm nhập. Đồng thời, chúng tiết ra những tín hiệu hóa học khiến cho tế bào T bị tê liệt, không thể nhận ra "kẻ thù" ngay trước mắt.

(Minh họa(

Để vượt qua bức tường bảo vệ này, nhóm nghiên cứu do các khoa học gia Koichi Sasaki, John K. Lee và Jun Ishihara dẫn đầu đã tìm cách biến tế bào CAR-T trở nên thông minh hơn thay vì tấn công ồ ạt, chúng sẽ "bám dính" có chọn lọc vào khối u như một miếng Velcro dính vào vải.

Họ bắt đầu bằng việc tận dụng chính một đặc điểm của khối u: collagen. Đây là loại protein dồi dào nhất trong cơ thể người và cũng là vật liệu chính giúp cho khối u củng cố cấu trúc của mình. Bằng cách cho kết hợp gene của interleukin-12 (IL-12), một protein miễn dịch có khả năng "đánh thức" tế bào T với một protein có sức hút cao với collagen, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một loại "bom sinh học" đặc biệt. Khi tế bào CAR-T mang loại "bom" này tiếp cận khối u, IL-12 sẽ được giải thoát ra ngay tại chỗ, kích hoạt phản ứng miễn dịch mạnh mẽ nhưng chỉ giới hạn trong vùng có khối u.

Cách tiếp cận này giúp tránh được tác dụng phụ nghiêm trọng vốn khiến cho các thử nghiệm IL-12 trước đây gặp thất bại. Thay vì tấn công cả tế bào khỏe mạnh, "bom Velcro" chỉ phát nổ khi gặp môi trường có chứa nhiều collagen, tức là bên trong khối u. Kết quả thử nghiệm trên loài chuột cho thấy, khối u tuyến tiền liệt và bàng quang lớn đã hoàn toàn bị tiêu diệt mà không gây ra tổn thương ở mô lành.

Thậm chí, khi kết hợp liệu pháp này với thuốc ức chế điểm kiểm soát miễn dịch, một loại thuốc đang được dùng phổ biến trong điều trị ung thư hiện nay, hiệu quả tốt này càng được tăng cường. Chuột không chỉ hết khối u mà còn không cần trải qua giai đoạn "tiền điều trị hóa chất", vốn là bước bắt buộc trong các liệu pháp CAR-T truyền thống.

Theo giới khoa học, thành công này không chỉ nằm ở việc cho tiêu diệt khối u rắn, mà còn ở việc chứng minh một khái niệm mang tính cốt lõi: có thể điều chỉnh, "lập trình" tế bào miễn dịch để tấn công chính xác vào từng loại ung thư khác nhau mà không gây ra tổn hại cho cơ thể. Bởi vì "bom Velcro" và CAR-T là hai mô hình riêng biệt, chúng có thể được thay đổi để phù hợp với từng loại ung thư, từ ung thư phổi đến ung thư gan, mà không cần cho tái thiết kế toàn bộ hệ thống.

Giáo sư Jun Ishihara cho biết: "Chúng tôi không chỉ tạo ra một phương pháp điều trị mới. Chúng tôi đã chứng minh rằng có thể điều khiển môi trường vi mô của khối u theo cách an toàn và hiệu quả tốt hơn bao giờ hết".

Dù kết quả này đầy sự hứa hẹn, các chuyên gia vẫn tỏ ra thận trọng. Cho đến nay, cuộc nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở việc cho thử nghiệm trên chuột, một mô hình sinh học tuy hữu ích nhưng chưa phản ảnh hết sự phức tạp của cơ thể người. Rất nhiều liệu pháp từng thành công trong phòng thí nghiệm nhưng đã bị thất bại khi bước vào cho thử nghiệm lâm sàng.

Tuy nhiên, nhóm của Ishihara và Sasaki đã sẵn sàng cho bước tiếp theo. Một cuộc thử nghiệm đầu tiên trên cơ thể người, sử dụng phiên bản tế bào CAR-T không mang "bom Velcro", hiện đang được cho tiến hành. Nếu kết quả đạt an toàn, nhóm sẽ cho tiếp tục thử nghiệm với phiên bản mới, loại có khả năng "bám dính" vào khối u và giải tỏa ra IL-12 đúng nơi, đúng lúc.

Các chuyên gia dự đoán, quá trình cho thử nghiệm lâm sàng có thể sẽ kéo dài trong nhiều năm và tốn kém đến hàng trăm triệu USD, bắt đầu từ giai đoạn I (kiểm chứng độ an toàn), sau đó là giai đoạn II (đánh giá hiệu quả thu nhỏ khối u), và cuối cùng là giai đoạn III (so sánh với phương pháp điều trị hiện hành).

Nếu thành công, "bom Velcro" có thể trở thành bước ngoặt trong cuộc chiến chống lại loại ung thư rắn, vốn là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên toàn cầu. Liệu pháp này không chỉ mở ra hi vọng cho hàng triệu bệnh nhân đang cạn kiệt lựa chọn, mà còn đánh dấu một chương mới trong y học: nơi mà hệ miễn dịch không chỉ được tăng cường, mà còn được "lập trình" thông minh để trở thành vũ khí chính xác của con người chống lại bệnh tật.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Biomedical Engineering và đang được giới khoa học đánh giá là một trong những tiến bộ đáng chú ý nhất trong lĩnh vực liệu pháp miễn dịch hiện đại.