Một liệu pháp đầy hứa hẹn điều trị ung thư máu bằng cách khai thác sức mạnh của hệ thống miễn dịch để nhắm mục tiêu và tiêu diệt các tế bào ung thư hiện có thể điều trị khối u rắn hiệu quả hơn. Nhờ một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Molecular Therapy – Methods & Clinical Development của Dan Cappabianca và Krishanu Saha tại Viện Wisconsin Institute for Discovery, liệu pháp tế bào T thụ thể kháng nguyên khảm (CAR) có thể được cải thiện bằng cách thay đổi các điều kiện nuôi cấy tế bào T. Và tất cả đều được phát hiện một cách tình cờ.

Tế bào T là tế bào bạch cầu quan trọng đối với phản ứng của hệ thống miễn dịch đối với nhiễm trùng và ung thư. Chúng có thể được biến đổi bằng công nghệ chỉnh sửa bộ gen CRISPR/Cas9 để biểu hiện một thụ thể cụ thể chuyển hướng “bản năng giết chóc” tự nhiên của chúng sang nhắm mục tiêu vào các tế bào ung thư, cụ thể là các tế bào trong khối u. Tế bào T có thể “ghi nhớ” một tác nhân gây bệnh sau lần tiếp xúc đầu tiên, cho phép phản ứng nhanh hơn và mạnh hơn nếu gặp lại, giống như cách vắc-xin huấn luyện hệ thống miễn dịch nhận biết và chống lại các tác nhân gây bệnh cụ thể.

Nhưng để các tế bào có thể được sử dụng làm phương pháp điều trị ung thư hiệu quả, chúng phải được tạo ra trong điều kiện cụ thể tại phòng thí nghiệm.

Chúng tôi đã so sánh hai công thức môi trường nuôi cấy tế bào T riêng biệt với các mức dinh dưỡng khác nhau. Điều thú vị là đột phá của chúng tôi hoàn toàn đến một cách tình cờ. Tôi đã vô tình đặt các tế bào vào môi trường nuôi cấy sai, điều này bất ngờ trở thành trọng tâm của toàn bộ luận án của tôi!”

Dan Cappabianca, Viện Khám phá Wisconsin

Trong cơ thể, tế bào T phát triển từ tế bào gốc trong tủy xương. Trong phòng thí nghiệm, các nhà nghiên cứu kích hoạt tế bào T trong môi trường thiếu chất dinh dưỡng với nồng độ glucose và glutamine thấp mà tế bào cần để tạo năng lượng. Sau đó, họ di chuyển chúng đến môi trường giàu chất dinh dưỡng. Bước đầu tiên gây stress cho tế bào và kích hoạt các quá trình cụ thể có thể tăng cường khả năng nhắm mục tiêu vào khối u, thúc đẩy sự hình thành tế bào nhớ T và chọn các tế bào có khả năng phục hồi tốt hơn có thể sống sót với mức năng lượng thấp như vậy. Bước thứ hai hỗ trợ sự phát triển nhanh chóng và nhân lên của tế bào T.

Kết quả của quá trình “mồi chuyển hóa” này là các tế bào được xử lý vẫn giữ được đặc tính giống tế bào gốc, do đó tăng cường khả năng tiêu diệt tế bào ung thư, chuyển hóa thành tế bào nhớ bền bỉ và tồn tại lâu hơn trong cơ thể.

“Chúng tôi phát hiện ra rằng bằng cách hạn chế tạm thời lượng đường, tương tự như chế độ ăn keto trong ba ngày, các tế bào T của chúng tôi cho thấy độ trưởng thành giảm vào cuối quá trình sản xuất. Chúng càng kém trưởng thành khi được truyền lại vào bệnh nhân thì chúng càng sống lâu hơn trong cuộc chiến chống lại ung thư”, Cappabianca cho biết.

Quá trình hai bước này cũng có vẻ giúp ích cho trí nhớ tế bào. Trong liệu pháp tế bào CAR T, việc tăng cường các đặc tính trí nhớ này giúp tế bào T nhận biết và chống lại ung thư tốt hơn theo thời gian.

Trong các nghiên cứu gần đây sử dụng tế bào T được nuôi cấy bằng phương pháp mới của phòng thí nghiệm, 63% bệnh nhân đã giảm một phần hoặc toàn bộ khối u trong một thời gian. Đây là sự cải thiện so với các thử nghiệm lâm sàng sử dụng tế bào CAR T không được nuôi cấy bằng quy trình hai bước của phòng thí nghiệm, trong đó chỉ có 15% bệnh nhân giảm một phần hoặc toàn bộ khối u sau khi điều trị.

Cần có thêm nhiều nghiên cứu để hiểu được các yếu tố chính giúp các tế bào CAR T này sống lâu hơn và có hiệu quả chống lại các khối u rắn. Nhìn về phía trước, các nhà nghiên cứu hy vọng rằng quá trình “mồi chuyển hóa” các loại tế bào CAR T cụ thể này có thể được điều chỉnh để sản xuất trên quy mô lớn với mục tiêu cuối cùng là điều trị cho bệnh nhân trong vài năm tới.

“Một câu cách ngôn nổi tiếng của nhà hóa học người Pháp, Louis Pasteur là ‘Cơ hội chỉ dành cho những người có sự chuẩn bị tốt”, Saha nói. “Sự thay đổi không được lên kế hoạch của chúng tôi -; thực ra là tình cờ -; đã dẫn chúng tôi đến một con đường khám phá mới”.