Trung Quốc vừa công bố "vũ khí" mới nhất trong cuộc chiến chống ung thư: Chất tăng cường vắc xin mạnh nhất thế giới, có khả năng khuếch đại phản ứng miễn dịch chống lại khối u và nhiễm trùng lên đến 150 lần, theo các nhà nghiên cứu.
Đột phá này mang lại hai lợi ích tiềm năng: Nâng cao hiệu quả điều trị các loại ung thư như u hắc tố và ung thư gan, cũng như cải thiện hiệu quả của vắc xin trước các biến thể nhanh chóng của coronavirus, gồm cả loại gây ra COVID-19.
Nghiên cứu được thực hiện chung bởi các nhà khoa học Trung Quốc từ Đại học Tôn Trung Sơn, Đại học Phúc Đán và Đại học Liêu Ninh, công bố trên tạp chí Nature.
"Việc đưa kháng nguyên vắc xin đến các tế bào T CD8+ (đóng vai trò quan trọng trong hệ miễn dịch) cần ba bước then chốt: Xâm nhập APC (tế bào trình diện kháng nguyên), kích hoạt APC và nhắm mục tiêu đến lưới nội chất (ER)", theo ông Wang Ji, nhà nghiên cứu tại Viện Y học Chính xác, Bệnh viện số 1 trực thuộc Đại học Tôn Trung Sơn, đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu.
Wang Ji chia sẻ điều này trong cuộc phỏng vấn với trang China Science Daily.
Lưới nội chất thường được ví như "xa lộ" bên trong tế bào, kết nối các cấu trúc dưới tế bào như nhân và tế bào chất.
APC (Antigen-Presenting Cell) là những tế bào đặc biệt trong hệ miễn dịch, có nhiệm vụ:
- Bắt giữ và xử lý kháng nguyên (các phân tử lạ như vi rút, vi khuẩn, tế bào ung thư...).
- "Trình diện" kháng nguyên đó lên bề mặt của mình để "giới thiệu" cho các tế bào T, giúp kích hoạt phản ứng miễn dịch của cơ thể.
Các loại APC chính gồm có:
Tế bào đuôi gai – mạnh nhất và chuyên nghiệp nhất trong việc kích hoạt tế bào T.
Đại thực bào – cũng có thể trình diện kháng nguyên, đồng thời "ăn" và tiêu diệt mầm bệnh.
Tế bào B – ngoài việc sản xuất kháng thể, chúng cũng có khả năng trình diện kháng nguyên.
Tóm lại, APC giống như "người đưa tin" trong hệ miễn dịch, giúp thông báo cho các "chiến binh" tế bào T biết phải tấn công kẻ thù nào.
Việc phân phối vắc xin truyền thống giống hướng dẫn người leo núi đến chân núi. Trong khi đó, hệ thống SABER (STING Agonist-Based ER-Targeting Molecules) của nhóm nghiên cứu hoạt động như một "thang máy" phân tử, vượt qua các rào cản tế bào để đưa kháng nguyên trực tiếp đến lưới nội chất, giải quyết thách thức phân phối "chặng cuối".
Các thí nghiệm đã chứng minh SABER hoạt động như "người giao hàng" chuyên dụng, có khả năng đưa kháng nguyên từ tế bào chất đến lưới nội chất một cách chính xác và hiệu quả.
Theo các nhà nghiên cứu Trung Quốc, chất tăng cường vắc xin mạnh nhất thế giới có khả năng khuếch đại phản ứng miễn dịch chống lại khối u và nhiễm trùng lên đến 150 lần - Ảnh: Shutterstock
Cuối tháng 3, các nhà khoa học tại Đại học Tufts (Mỹ) cũng công bố bước tiến vượt bậc trong cuộc chiến chống ung thư: Một loại vắc xin mới có khả năng kích hoạt phản ứng miễn dịch mạnh mẽ, giúp cơ thể chống lại nhiều loại khối u ác tính nguy hiểm.
Theo các nhà nghiên cứu tại Đại học Tufts, vắc xin ung thư mới tăng cường khả năng nhận diện kháng nguyên khối u của hệ miễn dịch. Phương pháp này tạo ra phản ứng miễn dịch mạnh mẽ và thiết lập trí nhớ miễn dịch lâu dài, giảm khả năng tái phát khối u.
Khác với vắc xin ung thư truyền thống nhắm vào kháng nguyên cụ thể, vắc xin mới sử dụng hỗn hợp protein từ bất kỳ khối u rắn nào, loại bỏ nhu cầu xác định kháng nguyên đặc hiệu của khối u. Vắc xin đã được thử nghiệm trên động vật, cho thấy hiệu quả chống lại nhiều khối u rắn, bao gồm u hắc tố, ung thư vú bộ ba âm tính, ung thư phổi Lewis (trên chuột) và ung thư buồng trứng không thể phẫu thuật.
Vắc xin do Qiaobing Xu, giáo sư chuyên ngành kỹ thuật y sinh Đại học Tufts và các đồng nghiệp phát triển, dựa trên nghiên cứu trước đó về biểu hiện kháng nguyên đặc hiệu. Vắc xin này sử dụng hạt nano lipid mang mRNA vào hệ bạch huyết để tăng cường phản ứng miễn dịch.
Hệ bạch huyết là một phần quan trọng của hệ miễn dịch, hoạt động như mạng lưới "thoát nước", lọc chất độc và bảo vệ cơ thể khỏi bệnh tật.
"Chúng tôi đã cải thiện đáng kể thiết kế vắc xin ung thư bằng cách áp dụng cho bất kỳ khối u rắn nào có thể tạo ra hỗn hợp protein, thậm chí cả khối u không rõ nguồn gốc, mà không cần chọn trình tự mRNA. Sau đó, chúng tôi bổ sung AHPC (phân tử cải thiện khả năng kích hoạt miễn dịch của vắc xin ung thư), giúp đưa các mảnh protein từ tế bào ung thư vào đường dẫn phản ứng miễn dịch", Qiaobing Xu cho biết.
Khác với vắc xin truyền thống ngăn ngừa bệnh truyền nhiễm do vi khuẩn hoặc vi rút, vắc xin ung thư kích thích hệ miễn dịch nhận diện và tấn công tế bào bị bệnh. Các liều tiêm được thiết kế để điều trị hơn là phòng ngừa, loại bỏ bệnh hiện có. Hiện thế giới đã có một số loại vắc xin phòng ngừa ung thư, nhưng thường nhắm vào vi rút liên quan, chẳng hạn HPV gây ung thư cổ tử cung.
Chìa khóa giúp vắc xin ung thư mới đạt hiệu quả cao nằm ở khả năng hướng kháng nguyên từ khối u vào hệ miễn dịch một cách hiệu quả. Thông thường, quá trình thu thập và đưa kháng nguyên vào các tế bào trình diện như đại thực bào hay tế bào tua (có thể xem như "đồn cảnh sát" của hệ miễn dịch) diễn ra khá chậm và kém hiệu quả, đặc biệt là với kháng nguyên từ khối u. Để khắc phục điều này, nhóm nghiên cứu tại Đại học Tufts đã phát triển một phương pháp hai giai đoạn nhằm tăng cường khả năng nhận diện và kích hoạt hệ miễn dịch.
Trước tiên, để đảm bảo thu gom được tất cả các protein khối u quan trọng, họ đã biến đổi hỗn hợp protein khối u bằng phân tử AHPC. AHPC sẽ thu hút một loại enzyme gắn "thẻ đánh dấu" gọi là ubiquitin lên các protein này.
Nhờ đó, các tế bào miễn dịch có thể dễ dàng nhận diện và xử lý những protein này thành các mảnh nhỏ để trình diện cho hệ miễn dịch. Tiếp theo, các protein khối u đã được xử lý sẽ được đóng gói vào các hạt lipid siêu nhỏ, để di chuyển trực tiếp đến các hạch bạch huyết, nơi tập trung nhiều tế bào trình diện kháng nguyên nhất.
Khi thử nghiệm trên động vật mắc các loại ung thư như u hắc tố, ung thư vú bộ ba âm tính, ung thư phổi Lewis và ung thư buồng trứng giai đoạn cuối, vắc xin đã kích hoạt mạnh mẽ các tế bào T cytotoxic. Đây vốn là loại tế bào tấn công các khối u đang phát triển, từ đó kìm hãm phát triển và ngăn chặn di căn.
"Điều trị ung thư luôn cần một chiến lược tổng hợp. Việc kết hợp vắc xin ung thư với phẫu thuật, hóa trị cùng các liệu pháp khác giúp tăng hiệu quả tiêu diệt tế bào ung thư và giảm nguy cơ tái phát trong thời gian dài", Qiaobing Xu nói.
Sơn Vân