Khoa học - Y dược

Thiết kế các hạt nano kích thích hệ thống miễn dịch giúp tấn công các khối u (10/06/2020)

              Một chiến lược để điều trị ung thư đầy hứa hẹn là kích thích hệ thống miễn dịch của cơ thể để tấn công các khối u. Tuy nhiên, các khối u rất giỏi trong việc ức chế hệ thống miễn dịch, vì vậy những phương pháp điều trị này không hiệu quả với tất cả bệnh nhân.

Ảnh minh họa

Mới đây, các kỹ sư của MIT đã đưa ra một cách kết hợp có thể tăng cường hiệu quả điều trị cho một liệu pháp miễn dịch ung thư. Họ cho thấy rằng, khi họ điều trị cho chuột bằng loại thuốc hiện có tên là chất ức chế chốt kiểm soát (checkpoint inhibitors), cùng với các hạt nano mới kích thích hệ thống miễn dịch, liệu pháp này bỗng trở nên mạnh mẽ hơn so với chỉ dùng thuốc ức chế chốt kiểm soát. Cách tiếp cận này có thể cho phép liệu pháp miễn dịch ung thư mang lại lợi ích cho phần lớn bệnh nhân. Tuy nhiên, những liệu pháp này hoạt động thực sự tốt chỉ ở một bộ phận bệnh nhân

Nhóm nghiên cứu MIT đã nghĩ ra cách đóng gói và cung cấp các đoạn nhỏ ADN để giúp tăng cường đáp ứng miễn dịch đối với các khối u, tạo ra hiệu ứng hiệp lực để giúp các chất ức chế chốt kiểm soát hiệu quả hơn. Trong các nghiên cứu trên chuột, họ đã chỉ ra rằng phương pháp điều trị kép này đã kìm chế sự phát triển của khối u và trong một số trường hợp cũng ngăn chặn sự phát triển của các khối u khác trong cơ thể.

Công trình nghiên cứu do Sangeeta Bhatia, giáo sư khoa học và công nghệ y khoa và kỹ thuật điện và khoa học máy tính, thành viên của Viện Nghiên cứu Ung thư tích hợp của MIT và Viện Khoa học và kỹ thuật y khoa, tác giả chính bài báo, sẽ được công bố trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia sắp tới.

Hệ thống miễn dịch của con người được điều chỉnh để có thể nhận diện và tiêu diệt các tế bào bất thường như tế bào ung thư. Tuy nhiên, nhiều khối u tiết ra các phân tử có khả năng ức chế hệ thống miễn dịch bên trong môi trường xung quanh khối u, khiến tế bào T tấn công trở nên bị vô dụng.

Ý tưởng đằng sau các chất ức chế chốt kiểm soát là loại bỏ khả năng ức chế chệ thống miễn dịch của khối u và khôi phục khả năng tấn công các khối u của tế bào T. Một trong số các chất ức chế nhắm đến các protein chốt kiểm soát mục tiêu như CTLA-4, PD-1 và PD-L1, đã được phê duyệt để điều trị nhiều loại bệnh ung thư. Những loại thuốc này hoạt động bằng cách “đóng” các protein chốt kiểm soát để ngăn ngừa các tế bào T được kích hoạt.

“Chúng làm việc cực kỳ hiệu quả ở một số bệnh nhân và chữa khỏi cho khoảng 15 đến 20% bệnh nhân mắc bệnh ung thư đặc biệt. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều việc phải làm để có thể mở ra khả năng sử dụng phương pháp này cho nhiều bệnh nhân hơn”, Bhatia nói.

Một số nghiên cứu cũng đã phát hiện ra rằng việc kết hợp các chất ức chế chốt kiểm soát với liệu pháp xạ trị có thể làm tăng hiệu quả điều trị hơn. Một cách tiếp cận khác mà các nhà nghiên cứu đã thử là kết hợp chúng với các loại thuốc kích thích miễn dịch oligonucleotides, là các phân tử ADN hoặc ARN cụ thể mà hệ thống miễn dịch có thể nhận diện là ngoại lai. Tuy nhiên các thử nghiệm lâm sàng của các loại thuốc kích thích miễn dịch này đã không thành công và lý do có thể là do các loại thuốc này không đạt được mục tiêu dự định.

Hiện giờ, nhóm nghiên cứu MIT đã tìm ra được cách để đạt được mục tiêu cung cấp nhiều hơn các loại thuốc kích thích miễn dịch này, cho phép chúng tích lũy tại các vị trí khối u. Để làm điều đó, họ đã đóng gói các oligonucleotide thành các peptide thâm nhập khối u mà trước đây họ đã phát triển để cung cấp ARN làm cho các gen ung thư ‘im lặng’. Những peptide này có thể tương tác với các protein được tìm thấy trên bề mặt tế bào ung thư, giúp chúng nhắm mục tiêu vào các khối u cụ thể. Các peptide cũng bao gồm các phân đoạn điện tích dương để giúp chúng dễ dàng thâm nhập vào màng tế bào một khi tiếp cận đến khối u.

Các oligonucleotide mà Bhatia và Buss sử dụng cho nghiên cứu này chứa một chuỗi ADN cụ thể biểu hiện ở vi khuẩn nhưng không có trong tế bào người, để hệ thống miễn dịch của con người có thể nhận ra và phản ứng lại. Các oligonucleotide này kích hoạt các thụ thể tế bào miễn dịch phát hiện vi khuẩn xâm nhập tên là các thủ thể giống Toll (toll-like receptors).

“Những thụ thể này đã tiến hóa để cho phép các tế bào nhận ra sự hiện diện của mầm bệnh như vi khuẩn. Điều đó thông báo với hệ thống miễn dịch biết rằng rằng có một điều nguy hiểm ở đây cần phải tấn công và tiêu diệt nó”, Buss nói.

Sau khi tạo ra các hạt nano của chúng, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm chúng trong một số mô hình ung thư chuột khác nhau. Họ đã kiểm tra các hạt nano oligonucleotide, các chất ức chế chốt kiểm soát và hai phương pháp điều trị kết hợp cùng nhau. Kết quả là, hai phương pháp điều trị kết hợp cùng nhau cho kết quả tốt nhất.

“Khi chúng tôi kết hợp các hạt nano với kháng thể ức chế chốt kiểm soát, chúng tôi đã thấy phản ứng được cải thiện rất nhiều so với các hạt nano riêng lẻ hoặc chỉ chất ức chế chốt kiểm soát. Khi chúng tôi điều trị cho những con chuột thí nghiệm bằng các cả hạt nano và chất ức chế chốt kiểm soát, chúng tôi có thể ngăn chặn ung thư của chuột tiến triển”, Buss nói.

Các nhà nghiên cứu cũng xem xét liệu họ có thể kích thích hệ thống miễn dịch để nhắm mục tiêu các khối u đã lan rộng trong cơ thể hay không. Để khám phá khả năng đó, họ đã cấy vào chuột với hai khối u, mỗi bên một khối. Họ đã cho những con chuột điều trị bằng chất ức chế chốt kiểm soát trên toàn bộ cơ thể chuột nhưng chỉ tiêm các hạt nano vào chỉ một khối u. Họ phát hiện ra rằng, khi các tế bào T đã được kích hoạt bởi sự kết hợp điều trị này, chúng cũng tấn công cả khối u còn lại. Kết quả này rất đáng khích lệ.

Hiện nhóm nghiên cứu lên kế hoạch thực hiện kiểm tra an toàn với các hạt nano, với hy vọng tiếp tục phát triển chúng để điều trị cho những bệnh nhân có khối u không đáp ứng với thuốc ức chế chốt kiểm soát.

Nguồn: P.T.T/vista.gov.vn

Ngày cập nhật: 04/06/2020

http://vista.gov.vn/news/cac-linh-vuc-khoa-hoc-va-cong-nghe/thiet-ke-cac-hat-nano-kich-thich-he-thong-mien-dich-giup-no-tan-cong-cac-khoi-u-2536.html