Sử dụng kỹ thuật tế bào T, các nhà khoa học tại Trung tâm Ung thư Massey thuộc Đại học Virginia Commonwealth cho thấy có thể ngăn chặn sự phát triển của khối u của nhiều loại ung thư và ngăn chặn sự lây lan ung thư sang các mô lành. Công trình Nghiên cứu được xuất bản trong ấn bản in Nghiên cứu Ung thư.

Bản báo cáo khoa học được xây dựng dựa trên nhiều thập kỷ nghiên cứu của đồng tác giả công trình nghiên cứu, giáo sư Triết học, Tiến sĩ Y tế Cộng đồng  Paul B. Fisher, thành viên của chương trình nghiên cứu Sinh học Ung thư của Trung tâm Massey, đã phát hiện một loại protein, có tên gọi là IL-24, có thể tấn công nhiều loại ung thư bằng nhiều cách khác nhau.

Trong công trình khoa học mới nhất này, tiến sĩ Fisher, phối hợp với đồng nghiệp, Tiến sĩ Xiang-Yang (Shawn) Wang, đồng lãnh đạo Chương trình nghiên cứu Trị liệu phát triển tại Massey, nghiên cứu giải pháp cung cấp gen mã hóa IL-24, được gọi là MDA. -7, tấn công các khối u rắn bằng phương pháp sử dụng tế bào T.

"Tôi nghĩ thật tuyệt vời khi có những biện pháp mở rộng phạm vi của Liệu pháp miễn dịch," giáo sư Fisher, chủ nhiệm Khoa Di truyền Con Người và Phân tử thuộc Trường Y khoa VCU, giám đốc Viện VCU Y học phân tử (VIMM) và Chủ tịch danh dự Thelma Newmeyer Corman trong Trung tâm Nghiên cứu Ung thư phát biểu. "Phương pháp tiếp cận của chúng tôi ít phụ thuộc hơn vào những biểu hiện cụ thể của các tế bào ung thư để tiến hành trị liệu."

Đây không phải lần đầu tiên tế bào T được thiết kế để điều trị miễn dịch ung thư. Liệu pháp tế bào T (CAR-T) thụ thể kháng nguyên chimeric đã được FDA (Cơ quan quản lý Dược và Thực phẩm Mỹ chấp thuận  được phát triển để tiêu diệt các tế bào ung thư, có nhưng biểu hiện cụ thể của các phân tử bề mặt cho thấy thành công to lớn trong việc điều trị  nâng cao các bệnh ung thư hệ thống bạch huyết và máu.

Nhưng Liệu pháp tế bào CAR-T có những kết quả hạn chế với những khối u rắn như ung thư tuyến tiền liệt hoặc u ác tính, do các tế bào tạo nên những khối u đó không giống nhau, đặc điểm này ngăn chặn những tế bào T nhận biết và tấn công.

Hai nhà nghiên cứu Wang và Fisher tìm cách cung cấp cho các tế bào T gen mã hóa MDA-7 / IL-24 để có thể tấn công ung thư trên bình diện rộng hơn.

Wang, giáo sư về di truyền học phân tử và người tại VCU, phó giám đốc Trung tâm Miễn dịch học trong VIMM, Giáo sư Danh dự của Harry và Judy Wason tại Massey cho biết: "Kỹ thuật chế tạo tế bào T để tạo ra MDA-7 / IL-24 cho phép tiêu diệt tế bào ung thư bất kể sự biểu hiện nào của các phân tử mục tiêu. Lợi thế này sẽ tế bào ung thư trốn thoát khỏi sự tấn công của hệ miễn dịch".

Mục tiêu phân tử là các cấu trúc tế bào hoặc mô được thiết kế để hiển thị bằng hình ảnh phân tử. Các cấu trúc sinh học khác nhau có thể là hình ảnh mục tiêu phân tử, từ protein đến DNA và RNA.

Ở cấp độ tế bào phụ, MDA-7 / IL-24 liên kết với các thụ thể trên bề mặt tế bào, hướng dẫn sản xuất và giải phóng nhiều bản sao protein MDA-7 / IL-24. Nếu là tế bào bình thường, protein được tiết ra đơn giản và không có bất kỳ tổn thương nào.

Nhưng nếu là tế bào bị ung thư, MDA-7 / IL-24 gây ra tổn thương do stress oxy hóa (mất cân bằng oxy hóa), khiến tế bào chết, không chỉ trong khối u nguyên phát mà còn cả các di căn xa - nguyên nhân gây tử vong của 90% bệnh nhân.

Kết quả của quá trình rất ấn tượng, hệ thống miễn dịch tạo ra các bộ nhớ ở tế bào T, trên lý thuyết có thể tiêu diệt khối u nếu bệnh quay trở lại. Trong toàn bộ khối u, IL-24 cũng ngăn chặn sự hình thành mạch máu, khiến khối u đói chất dinh dưỡng, rất cần thiết để duy trì sự phát triển không kiểm soát.

Thử nghiệm trên chuột bị ung thư tuyến tiền liệt, các nhà khoa học chứng minh được, đối với u ác tính hoặc di căn ung thư, các tế bào T biến đổi MDA-7 / IL-24 làm chậm hoặc ngừng sự tiến triển của ung thư tốt hơn hẳn các tế bào T không biến đổi.

 Thử nghiệm sử dụng tế bào T biến đổi MDA-7/IL-24 trên chuột. Các u ung thư thể rắn dần bị tiêu diệt.

Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện được, việc trang bị vũ khí MDA-7 / IL-24  cho các tế bào T cho phép tế bào tồn tại tốt hơn và nhân bản nhanh chóng trong môi trường vi mô khối u - không gian xung quanh khối ung thư.

Tiến sĩ Wang giải thích: “Khu vực khối u thường rất thù địch với những tế bào miễn dịch. Chúng tôi phát hiện được, MDA-7 / IL-24 giúp các tế bào T tăng cường nhân bản và trở lên đông hơn các tế bào ung thư."

Trong điều trị, bằng phương pháp này, các bác sĩ sẽ trích xuất tế bào T của chính bệnh nhân từ các mẫu khối u, biến đổi bằng gen MDA-7 / IL-24 và phát triển hàng triệu bản sao của tế bào trong phòng thí nghiệm, sau đó cấy những tế bào biến đổi này trở lại bệnh nhân.

Theo các tiêu chuẩn sản xuất bắt buộc của liên bang, quy trình này an toàn và gây xâm lấn tối thiểu, không tổn thương cho người bệnh. Tế bào CAR-T cũng có thể được thiết kế để biến đổi MDA-7 / IL-24.

Để có được hiệu quả cao nhất, tế bào T biến đổi MDA-7 / IL-24 có thể sẽ được sử dụng kết hợp với những liệu pháp khác.

Mặc dù không bao giờ dễ dàng đưa một công nghệ từ phòng thí nghiệm đến giường bệnh, nhưng giáo sư Fisher lạc quan tin rằng, phần cơ sở căn bản đã được phát triển.

Những thử nghiệm lâm sàng sử dụng các phương pháp cung cấp IL-24 khác nhau được tiến hành đối với một số bệnh ung thư. Các nhà khoa học đã tiến hành thử nghiệm giai đoạn 1, sử dụng adenovirus, giống như virus gây cảm lạnh thông thường cung cấp MDA-7 / IL24 đến khối u, cho kế quả khoảng 44% hiệu quả chống nhiều dạng ung thư và không độc hại.

"Tôi nghĩ rằng chúng ta có một khởi đầu thuận lợi và đoạn đường đua tiếp theo có thể thực sự tăng tốc", Fisher nói. Nhóm nhà khoa học Wang và Fisher nhận được một khoản tài trợ từ Viện Ung thư Quốc gia để tối ưu hóa công nghệ trong việc điều trị các khối u rắn và di căn ung thư trước khi tiến hành các thử nghiệm trên người.