Trong một bước tiến được giới khoa học đánh giá là mang tính đột phá, các nhà nghiên cứu tại Đại học Hoàng gia London và Đại học California, Los Angeles (UCLA) đã phát triển một chiến lược mới giúp 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 hiệu quả trên chuột mà còn mở ra triển vọng áp dụng cho con người trong tương lai gần.
Trong nhiều năm qua, liệu pháp tế bào CAR-T được xem là “phép màu” trong điều trị 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 bệnh nhân, chỉnh sửa gen để chúng mang các thụ thể kháng nguyên nhân tạo (CAR), giúp nhận diện và tiêu diệt tế bào ung thư, rồi truyền ngược lại vào cơ thể.
Với khả năng tấn công có chọn lọc, CAR-T đã giúp hàng ngàn bệnh nhân giai đoạn cuối sống sót, thậm chí khỏi bệnh chỉ sau vài tháng điều trị.
Thế nhưng, thành công này lại dừng lại ở ung thư máu. Khi đối diện với khối u rắn – chẳng hạn như ung thư phổi, đại tràng, tuyến tiền liệt hay vú – CAR-T dường như “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 ngăn cản tế bào miễn dịch xâm nhập. Đồng thời, chúng tiết ra những tín hiệu hóa học khiến tế bào T bị tê liệt, không thể nhận ra “kẻ thù” ngay trước mắt.
Để vượt qua bức tường bảo vệ này, nhóm nghiên cứu do các nhà khoa học 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” 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 khối u củng cố cấu trúc của mình. Bằng cách kết hợp gene của interleukin-12 (IL-12), một protein miễn dịch có khả năng “đánh thức” tế bào T với một protein có ái lực 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 phóng ngay tại chỗ, kích hoạt phản ứng miễn dịch mạnh mẽ nhưng chỉ giới hạn trong vùng khối u.
Cách tiếp cận này giúp tránh được tác dụng phụ nghiêm trọng vốn khiến các thử nghiệm IL-12 trước đây thất bại. Thay vì tấn công cả tế bào khỏe mạnh, “bom Velcro” chỉ phát nổ khi gặp môi trường chứa nhiều collagen, tức là bên trong khối u. Kết quả thử nghiệm trên chuột cho thấy, khối u tuyến tiền liệt và bàng quang lớn đã hoàn toàn bị tiêu diệt mà không gây tổn thương 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 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 các nhà khoa học, thành công này không chỉ nằm ở việc tiêu diệt khối u rắn, mà còn ở việc chứng minh một khái niệm mang tính nền tảng: 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 tổn hại cho cơ thể. Bởi vì “bom Velcro” và CAR-T là hai mô-đun 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 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 hơn bao giờ hết”.
Dù kết quả này đầy hứa hẹn, các chuyên gia vẫn thận trọng. Cho đến nay, nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở thử nghiệm trên chuột, một mô hình sinh học tuy hữu ích nhưng chưa phản ánh hết sự phức tạp của cơ thể người. Rất nhiều liệu pháp từng thành công trong phòng thí nghiệm đã thất bại khi bước vào thử nghiệm lâm sàng.
Tuy nhiên, nhóm của Ishihara và Sasaki đã sẵn sàng cho bước tiếp theo. Một thử nghiệm đầu tiên trên người, sử dụng phiên bản tế bào CAR-T không mang “bom Velcro”, hiện đang được tiến hành. Nếu kết quả an toàn, nhóm sẽ tiếp tục thử nghiệm phiên bản mới – loại có khả năng “bám dính” vào khối u và giải phóng IL-12 đúng nơi, đúng lúc.
Các chuyên gia dự đoán, quá trình thử nghiệm lâm sàng có thể kéo dài nhiều năm và tiêu tốn 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 ung thư rắn, vốn là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu trên toàn cầu. Liệu pháp này không chỉ mở ra hy 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.
