Giai đoạn quan trọng trong liệu pháp miễn dịch ung thư
Hiện nay liệu pháp miễn dịch ung thư cá nhân là niềm hy vọng lớn trong Y học. Ý tưởng tiêm vắc-xin chống lại khối u đã được các nhà khoa học tại ETH Zurich phát triển thành một phương pháp cho phép họ xác định phân tử nào phù hợp với tiêm chủng dành riêng cho từng bệnh nhân.
Thông thường các tế bào thuộc hệ thống miễn dịch của cơ thể chống lại các khối u. Vì thế, trong nhiều năm nay, điều này đã cho phép các bác sĩ ung thư sử dụng các loại thuốc (còn được gọi là chất ức chế trạm kiểm soát) để kích hoạt các tế bào T loại bỏ các tế bào khối u. Năm ngoái, hai nhà khoa học phát hiện ra phương pháp trị liệu này đã được trao giải thưởng Nobel về y học.
Trong khi các bác sĩ đang sử dụng các phương pháp này trong điều trị liên quan đến khối u ác tính và một số loại ung thư khác, thì các nhà miễn dịch học - nhà nghiên cứu ung thư đang nỗ lực phát triển phương pháp này hơn nữa. Họ đang cố gắng phát triển một loại vắc-xin khiến các tế bào T chống tế bào ung thư tăng trưởng, từ đó tăng cường khả năng phòng vệ miễn dịch của cơ thể. Tuy câu hỏi quan trọng được đặt ra là phân tử nào phù hợp cho loại vắc-xin này? Vì thế các nhà nghiên cứu trong nhóm của Manfred Kopf, hiện đang phát triển một phương pháp để xác định các phân tử như vậy.
Mối quan hệ giữa tế bào miễn dịch và tế bào khối u
Hiện tại tùy theo giai đoạn bệnh của bệnh nhân mà các khối u cũng xuất hiện khác nhau. Trong lương lai, việc tiêm chủng chống ung thư là một ví dụ phức tạp của y học cá nhân hóa. Và đây là mục tiêu mà các nhà nghiên cứu đề ra trong việc phát triển một loại vắc-xin riêng cho từng bệnh nhân.
Loại vắc - xin này bao gồm các mảnh protein, được gọi là Peptide (tên khoa học là peptide), chỉ được tìm thấy trong các khối u do đột biến. Bởi vì các tế bào T (đặc trưng) chỉ nhận ra một peptide cụ thể. Vì vậy, trước khi các bác sĩ chủng ngừa cho bệnh nhân ung thư, các xét nghiệm trong phòng thí nghiệm phải được tiến hành để tìm kiếm các cặp tế bào T và peptide tương ứng. Một protein peptide được công nhận chỉ khi một tế bào T có thể được sử dụng trong tiêm chủng. Sau đó, vắc-xin sẽ kích hoạt các tế bào T và loại bỏ khối u.
Ngoài ra, phương pháp của họ còn xác định được tế bào T nhận ra protein peptide. Cho đến này, điều này là vô cùng khó khăn. Sau đó, họ còn thử nghiệm phương pháp này trên khối u ở chuột để thấy nó hoạt động ra sao. Tiếp theo, họ muốn chứng minh tính hiệu quả của phương pháp này trong việc đối phó với các khối u ở người.
Mỗi bệnh nhân có bộ tế bào của riêng họ
Trọng tâm của phương pháp mới này là một tập hợp gồm vài triệu tế bào, trên bề mặt mỗi tế bào đều có nhiều protein peptide được tìm thấy trong một khối u. Các tế bào này sẽ chuyển màu xanh khi bị một tế bào T tương tác. Điều này cho phép các nhà khoa học xác định những protein peptide của khối u mà các tế bào T của bệnh nhân nhận ra. Ngoài ra các nhà nghiên cứu còn liên kết các tế bào lại với nhau, cô lập các tế bào đã chuyển màu và xác định protein peptide mà nó mang theo.
Vì mỗi người (động vật có xương sống nói chung) chỉ có một hệ thống miễn dịch duy nhất và mỗi khối u cũng mang một kiểu đột biến duy nhất, nên các nhà khoa học phải tạo ra một bộ tế bào khác nhau cho mỗi bệnh nhân. Điều này giúp xác định trình tự di truyền của khối u và so sánh nó với trình tự gen của các tế bào khỏe mạnh của bệnh nhân, Kopf nói. Bên cạnh đó, các nhà nghiên cứu cũng tìm ra mức độ khối u khác với mô khỏe mạnh và sau đó chuyển thông tin di truyền chính xác (với những khác biệt cụ thể của khối u) vào bộ tế bào.
Thử nghiệm thực nghiệm
Kopf giải thích: Hiện tại các nhà khoa học khác đang dự đoán và tìm ra loại protein peptide nào phù hợp với loại chủng ngừa này. Nhưng cách tiếp cận này không đáng tin cậy lắm. Ngược lại, chúng tôi đã phát triển một thử nghiệm đảm bảo các tế bào T có thể nhận ra các protein peptide từ khối u của bệnh nhân.
Các thử nghiệm ban đầu liên quan đến một mô hình ung thư vú ở chuột cho thấy phương pháp của nhóm nghiên cứu đã đem lại hiệu quả. Ở những con chuột được tiêm chủng, hệ thống miễn dịch thực sự đã tấn công khối u, còn ở những con chuột không được tiêm chủng thì điều này đã không xảy ra.
Năm năm trước, phương pháp đã được cấp bằng sáng chế và đã giúp họ giành được giải thưởng Spark của ETH Zurich. Gần đây, nghiên cứu này được trên tạp chí chuyên ngành Nature Immunology.
Để phát triển các ứng dụng thương mại cho kỹ thuật này, các nhà nghiên cứu có kế hoạch chứng minh tính hiệu quả của phương pháp khi được sử dụng ở các khối u của bệnh nhân.
Phương pháp này cũng đem lại lợi ích cho các bệnh tự miễn
Về cơ bản và kỹ thuật, chúng tôi hy vọng tiêm chủng có thể điều trị tất cả các bệnh ung thư - đặc biệt là khi kết hợp với các chất ức chế trạm kiểm soát. Và công nghệ này cũng có thể được sử dụng trong nghiên cứu và điều trị các bệnh tự miễn như bệnh đa xơ cứng hoặc tiểu đường tuýp 1, Kopf nói.
Không giống như hệ thống miễn dịch của người khỏe mạnh, hệ thống miễn dịch ở những người mắc các bệnh tự miễn không chỉ tấn công các tế bào lạ hoặc đột biến, mà cả các tế bào cơ thể của bệnh nhân. Và hiện tại các nhà nghiên cứu vẫn chưa tìm ra được phân tử tự nhiên nòa gây ra các phản ứng này. Vì thế các nhà khoa học đang chuẩn bị nghiên cứu về vấn đề này và tìm ra phương pháp mới. Tuy nhiên, trái ngược với ung thư là sử dụng tiêm chủng để kích hoạt các tế bào, thì ở các bệnh tự miễn, các nhà khoa học mong muốn phát triển một loại vắc-xin có thể làm cản trở hệ thống miễn dịch.