Liệu pháp tế bào CAR-T và hiệu quả trong điều trị ung thư

Trên đây là kết quả của đề tài “Nghiên cứu ứng dụng liệu pháp tế bào CAR-T trong điều trị bạch cầu nguyên bào Lympho cấp” thuộc Chương trình Khoa học và Công nghệ trọng điểm cấp Nhà nước Nghiên cứu ứng dụng và phát triển công nghệ tiên tiến phục vụ bảo vệ và chăm sóc sức khỏe cộng đồng (KC.10/16-20) do Bộ Khoa học và Công nghệ quản lý.

Hiệu quả vượt trội

PGS.TS Cấn Văn Mão, chủ nhiệm đề tài cho biết, bệnh bạch cầu nguyên bào lympho cấp tính (ALL) là một trong những bệnh ung thư phổ biến nhất ở trẻ em trên thế giới, chiếm khoảng 75% tất cả các loại ung thư máu. Bệnh xuất hiện khi quá trình tạo tế bào máu trong tủy xương bị biến đổi, tạo ra các tế bào bạch cầu bất thường, ác tính. Để điều trị bệnh, cần tiêu diệt các tế bào bạch cầu ác tính và phục hồi tuỷ xương trở lại bình thường.

Hiện nay, có nhiều hướng điều trị mới, điển hình là phương pháp cấy ghép tế bào gốc tạo máu và sử dụng liệu pháp miễn dịch, sử dụng kháng thể đơn dòng... Cấy ghép tế bào gốc tạo máu cho thấy hiệu quả tốt trong điều trị nhưng phải tìm được người hiến tặng có tế bào miễn dịch phù hợp với cơ thể người bệnh.

Gần đây, một hướng tiếp cận khác được các nhà khoa học đề xuất là liệu pháp sử dụng tế bào T mang thụ thể nhân tạo CAR (Chimeric antigen receptors) - liệu pháp CAR-T. Liệu pháp CAR sử dụng tế bào T, tế bào miễn dịch của chính bệnh nhân được lập trình lại để nhận ra và tiêu diệt tế bào ung thư trên khắp cơ thể. Quá trình này gồm việc lấy một số tế bào T ra khỏi cơ thể bệnh nhân và thông qua các quy trình trong phòng thí nghiệm, các tế bào T được lập trình lại để có thể nhận diện và tiêu diệt đặc hiệu các tế bào ung thư. So với thuốc sinh học đặc trị như kháng thể đơn dòng, liệu pháp CAR-T cũng có khả năng trị liệu trúng đích, nhưng vượt trội về tính hiệu quả. Đối với ALL, liệu pháp CAR-T hiệu quả ngay cả trong các ca đã kháng hóa trị, xạ trị hay đã di căn. Đặc biệt, tế bào CAR-T có thể tự tăng sinh và tồn tại lâu dài trong cơ thể để diệt các tế bào ung thư tái phát (nguyên nhân chính khiến trị liệu ung thư hiện nay thất bại).

Nhằm xây dựng quy trình công nghệ tạo khối tế bào CAR-T nhận biết protein CD19 để điều trị bệnh ALL, đánh giá kết quả thử nghiệm tiền lâm sàng liệu pháp này, PGS.TS Cấn Văn Mão cùng nhóm nghiên cứu đã được Bộ Khoa học và Công nghệ hỗ trợ thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng liệu pháp tế bào CAR-T trong điều trị bạch cầu nguyên bào lympho cấp”.

Gắn nghiên cứu với thực tiễn

Nhóm đã triển khai nghiên cứu, xây dựng và sản xuất cấu trúc CAR thế hệ 2 và thế hệ 4 biểu hiện thụ thể CD19 và vec tơ chuyển gene của nó; nghiên cứu tối ưu hóa quy trình thu nhận và chuyển nạp tế bào T bằng chuyển nạp Nucleofector (chuyển gen vào nhân tế bào); nuôi cấy tăng sinh tế bào CAR-T sau chuyển nạp. Nhóm đã đánh giá chất lượng, tác dụng phụ và khả năng gây ung thư trên động vật thực nghiệm của khối tế bào CAR-T sau khi được tạo ra. Kết quả nghiên cứu cho thấy khối tế bào CAR-T bảo đảm tiêu chuẩn chất lượng, độ an toàn và không gây ung thư trên động vật thực nghiệm.

Quy trình của liệu pháp CART-T gồm các bước: Tách tế bào Lympho T từ máu ngoại vi; Tạo tế bào Lympho T mang cấu trúc CAR; Nuôi cấy tăng sinh tế bào CAR-T; Đưa các tế bào CAR-T ngược trở lại người bệnh. Nghiên cứu thử nghiệm tiền lâm sàng liệu pháp tế bào CAR-T trong điều trị bệnh bạch cầu nguyên bào lympho cấp đã được tiến hành trên mô hình in vitro (trong ống nghiệm) và in vivo (trên động vật). Kết quả thử nghiệm trên in vitro cho thấy: tế bào CAR-T có khả năng tăng sinh mạnh, li giải các tế bào ung thư bạch cầu mang CD19+ (làm chết các tế bào ung thư bạch cầu có thụ thể CD19) và kích thích tăng sinh các cytokine miễn dịch của cơ thể như IL-2, TNF-α và IFN-γ khi đồng nuôi cấy với các dòng tế bào ung thư CD19+. Kết quả trên mô hình chuột thiếu hụt miễn dịch gây ung thư bạch cầu người thể lan tỏa cho thấy, tế bào CAR-T có tác dụng hạn chế sự tăng sinh của tế bào ung thư bạch cầu trong máu chuột, kéo dài thời gian sống, tăng tỷ lệ sống sót của chuột mang khối ung thư bạch cầu người thể lan tỏa.

PGS.TS Cấn Văn Mão cho biết, các tế bào lympho T sở hữu thụ thể đặc hiệu, nhạy cảm và liên tục tìm kiếm các tín hiệu ung thư, qua đó kích thích đáp ứng miễn dịch khi xác định được các kháng nguyên ung thư và giết chết tế bào ung thư một cách chính xác. Tuy nhiên, khi cơ thể bị ung thư, tế bào T thông thường chỉ có thể tấn công yếu ớt hoặc không thể chống lại các tế bào ung thư. Nguyên nhân là do tế bào ung thư đã bị biến đổi nên dẫn đến tính sinh kháng nguyên yếu (antigenicity), không biểu hiện kiểu hình rõ ràng và khả năng tương tác và ức chế đáp ứng miễn dịch cao. Thụ thể kháng nguyên dạng khảm đã được phát triển để kích thích và hoạt hóa đáp ứng của tế bào T chống lại tế bào ung thư. Liệu pháp CAR-T là một hướng mới vượt trội về tính hiệu quả ngay cả trong các ca bệnh đã kháng hóa trị, xạ trị hay đã di căn. Đặc biệt, tế bào CAR-T có thể tự tăng sinh và tồn tại lâu dài trong cơ thể để diệt các tế bào ung thư tái phát trong điều trị ung thư máu hiện nay.