Các nhà khoa học lập trình lại tế bào gốc để tạo ra tế bào T chống ung thư có khả năng tái tạo

Lần đầu tiên trong một thử nghiệm lâm sàng, các nhà khoa học tại UCLA đã chứng minh rằng họ có thể lập trình lại các tế bào gốc tạo máu của bệnh nhân để liên tục sản xuất tế bào T chức năng, tác nhân tiêu diệt ung thư mạnh nhất của hệ miễn dịch. Phương pháp này mở ra một cách mới để cung cấp liệu pháp miễn dịch bằng cách hoạt động như một nhà máy nội bộ để sản xuất các tế bào miễn dịch nhắm mục tiêu khối u với tiềm năng bảo vệ lâu dài.

Nghiên cứu giai đoạn đầu, được công bố trên tạp chí Nature Communications, do bác sĩ-nhà khoa học, Tiến sĩ Theodore Scott Nowicki dẫn đầu, phối hợp với các Tiến sĩ Antoni Ribas, Owen Witte, Donald Cohn, Lily Yang của UCLA và David Baltimore của Caltech. Nghiên cứu này đại diện cho một chiến lược mới trong điều trị các loại ung thư khó điều trị, đặc biệt là các khối u rắn đã được chứng minh là kháng thuốc mạnh hơn với liệu pháp tế bào T truyền thống.

Nowicki, phó giáo sư về huyết học/ung thư nhi khoa, vi sinh học, miễn dịch học và di truyền phân tử tại Trường Y David Geffen thuộc UCLA, và Ribas, giáo sư y khoa và giám đốc chương trình miễn dịch ung thư khối u tại Trung tâm Ung thư Toàn diện Jonsson thuộc UCLA Health, thảo luận về triển vọng của phương pháp tiếp cận này và tiềm năng của nó trong việc chuyển đổi cách chăm sóc ung thư và các lĩnh vực khác.

— Ông đang cố gắng giải quyết vấn đề gì trong điều trị ung thư bằng cách kết hợp tế bào T được thiết kế với tế bào gốc biến đổi gen và phương pháp này hoạt động như thế nào?

Novitzky: Chúng tôi đang cố gắng giải quyết một vấn đề đang hạn chế nhiều liệu pháp miễn dịch hiện nay đối với ung thư khối u rắn: Chúng thường có hiệu quả ban đầu, nhưng hiệu quả không kéo dài vì các tế bào T được truyền vào cuối cùng sẽ chết hoặc cạn kiệt. Ý tưởng là tạo ra một hệ thống trong đó chính cơ thể bệnh nhân sẽ liên tục sản sinh các tế bào miễn dịch chống ung thư mới — một dạng tái tạo miễn dịch liên tục. Đó chính là lúc tế bào gốc phát huy tác dụng. Nếu chúng ta có thể lập trình lại tế bào gốc của bệnh nhân để liên tục sản sinh ra các tế bào T chống ung thư mới, chúng ta có thể cung cấp khả năng bảo vệ lâu dài hơn nhiều trước căn bệnh này.

— Tại sao ông lại chọn chỉ điểm ung thư cụ thể NY-ESO-1 làm mục tiêu?

Novitzky: NY-ESO-1 được gọi là "kháng nguyên tinh hoàn ung thư". Nó được tìm thấy trong một số loại ung thư, bao gồm u hắc tố và u mô liên kết, nhưng hiếm khi được tìm thấy trong mô trưởng thành khỏe mạnh, khiến nó trở thành một mục tiêu tương đối an toàn. Điều đó có nghĩa là các tế bào T được thiết kế của chúng tôi có thể nhận diện và tấn công khối u mà không gây hại cho các mô khác.

— Ông đã thử nghiệm phương pháp này trên những người bị ung thư mô liên kết ác tính. Tại sao lại là họ?

Novitzky: Sarcoma là khối u hiếm gặp, hung hãn, thường biểu hiện NY-ESO-1. Khoảng 80% sarcoma hoạt dịch có dấu ấn khối u này. Ngay cả sau khi điều trị tiêu chuẩn — hóa trị hoặc phẫu thuật — bệnh vẫn thường tái phát. Và khi tái phát, bệnh nhân thường có rất ít lựa chọn.

— Kết quả của nghiên cứu đầu tiên này là gì?

Novitzky: Chúng tôi thấy rằng các tế bào gốc được thiết kế đã được cấy ghép thành công vào bệnh nhân và bắt đầu sản sinh tế bào T nhắm mục tiêu ung thư. Ở một bệnh nhân, khối u đã thoái triển và những tế bào miễn dịch mới này đã được phát hiện trong vòng vài tháng. Điều quan trọng là chúng tôi đã có thể hình dung các tế bào gốc trong cơ thể, chứng minh rằng chúng đang được cấy ghép. Về cơ bản, chúng tôi đã huấn luyện cơ thể tự sản sinh ra nguồn tế bào T chống ung thư.

— Liệu liệu pháp này có quá phức tạp hoặc rủi ro đối với hầu hết bệnh nhân không?

Novitzky: Kết quả ban đầu rất khả quan, nhưng đây vẫn là một kỹ thuật thử nghiệm với nhiều rủi ro. Hiện tại, kỹ thuật này rất khó, nhưng ghép tủy xương thời kỳ đầu cũng vậy. Liệu pháp này đòi hỏi phải thu thập tế bào gốc, biến đổi gen và hóa trị liều cao để chuẩn bị cho cơ thể, đòi hỏi thời gian, chuyên môn và khả năng phục hồi của bệnh nhân.

— Chiến lược này có thể áp dụng cho các bệnh khác ngoài ung thư không?

Novitzky: Chiến lược sử dụng tế bào gốc được thiết kế để tạo ra phản ứng miễn dịch lâu dài này không chỉ giới hạn ở ung thư. Trong tương lai, nó có thể được sử dụng để chống lại các bệnh nhiễm trùng như HIV hoặc để tái cấu trúc hệ thống miễn dịch trong các bệnh tự miễn. Nghiên cứu của chúng tôi là bước đầu tiên, nhưng tiềm năng còn rộng lớn hơn nhiều.

— Điều quan trọng nhất mà mọi người cần hiểu từ nghiên cứu này là gì?

Novitzky: Chúng tôi đã chứng minh rằng có thể lập trình lại tế bào gốc của chính bệnh nhân để tạo ra hệ thống miễn dịch tái tạo chống lại ung thư. Điều này chưa từng được thực hiện trên người trước đây. Nó vẫn chưa phải là phương pháp chữa khỏi hoàn toàn, và cũng chưa sẵn sàng để sử dụng rộng rãi, nhưng nó mở ra một tương lai mà chúng ta không chỉ chữa khỏi ung thư mà còn ngăn ngừa nó tái phát.

Ribas: Phải mất một đội ngũ hơn 30 nhà khoa học tận tụy và hơn một thập kỷ làm việc để hiện thực hóa ý tưởng lập trình gen hệ miễn dịch ở người, nhằm tạo ra nguồn tế bào miễn dịch nhắm mục tiêu ung thư tái tạo. Các nguyên tắc khoa học cơ bản đã được thiết lập trên các mô hình tiền lâm sàng, và nghiên cứu này cho thấy chúng có thể được thử nghiệm trên bệnh nhân ung thư.