Các nhà nghiên cứu tại Đại học Tufts hiện đã tạo ra một loại vắc-xin ung thư giúp 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.
Không giống các loại vắc-xin ung thư truyền thống chỉ nhắm vào các kháng nguyên cụ thể, vắc-xin mới này sử dụng lysate—một hỗn hợp các mảnh protein lấy từ bất kỳ khối u rắn nào—giúp loại bỏ nhu cầu phải xác định một kháng nguyên đặc hiệu của khối u.
Loại vắc-xin này đã phát huy hiệu quả chống lại nhiều khối u rắn trong mô hình động vật, bao gồm u ác tính (melanoma), ung thư vú thể ba âm tính, ung thư phổi Lewis và ung thư buồng trứng không thể phẫu thuật.
Phương pháp này được phát triển bởi nhóm nghiên cứu do giáo sư kỹ thuật y sinh Qiaobing Xu dẫn đầu, dựa trên các nghiên cứu trước đây về việc biểu hiện các kháng nguyên cụ thể để tăng cường phản ứng miễn dịch, thông qua việc tạo ra các hạt nano lipid mang mRNA vào hệ bạch huyết.
“Chúng tôi đã cải tiến đáng kể thiết kế vắc-xin ung thư bằng cách khiến nó có thể áp dụng cho bất kỳ khối u rắn nào mà chúng tôi có thể tạo lysate, thậm chí có thể cho các khối u chưa rõ nguồn gốc, mà không cần chọn trình tự mRNA, và sau đó bổ sung thêm một thành phần khác—gọi là AHPC—giúp dẫn các mảnh protein từ tế bào ung thư vào con đường kích hoạt phản ứng miễn dịch,” Xu cho biết.
Cách vắc-xin hoạt động
Không giống các loại vắc-xin truyền thống nhằm ngăn ngừa bệnh truyền nhiễm do vi khuẩn hoặc virus, vắc-xin ung thư hoạt động bằng cách kích thích hệ miễn dịch nhận diện và tấn công các tế bào ung thư. Và khác với phần lớn vắc-xin chống mầm bệnh, chúng được thiết kế mang tính điều trị hơn là phòng ngừa—giúp loại bỏ căn bệnh đang tồn tại. Một số vắc-xin phòng ngừa ung thư vẫn tồn tại, nhưng thường chỉ nhắm vào các virus liên quan đến ung thư, chẳng hạn như HPV liên quan đến ung thư cổ tử cung.
Chìa khóa cho hiệu quả vượt trội của loại vắc-xin ung thư mới nằm ở khả năng dẫn các kháng nguyên từ khối u vào con đường tế bào giúp “trình diện kháng nguyên” một cách hiệu quả cho hệ miễn dịch. Hãy hình dung quá trình trình diện này như một cuộc nhận diện nghi phạm, nơi mỗi kháng nguyên được đưa ra để hệ miễn dịch quyết định liệu đó có thể là “kẻ tình nghi” hay không.
Việc gom các kháng nguyên và đưa chúng vào các tế bào trình diện kháng nguyên như đại thực bào hoặc tế bào tua (nếu tiếp tục ví von, đây giống như các đồn cảnh sát) thường là một quá trình kém hiệu quả đối với kháng nguyên khối u. Đây chính là điểm mà nhóm nghiên cứu tại Tufts đã áp dụng phương pháp hai giai đoạn để tăng cường quá trình này.
Phương pháp hai giai đoạn
Trước tiên, để đảm bảo tập hợp đầy đủ các protein khối u quan trọng, họ đã điều chỉnh hỗn hợp protein khối u bằng phân tử AHPC, phân tử này sẽ thu hút một loại enzyme gắn nhãn gọi là ubiquitin lên protein. Nhờ đó, tế bào có thể nhận diện và xử lý protein thành các mảnh nhỏ để trình diện cho hệ miễn dịch.
Tiếp đó, các nhà nghiên cứu đã đóng gói các protein khối u đã được AHPC biến đổi vào các bọt lipid (phân tử chất béo) siêu nhỏ, được thiết kế đặc biệt để tập trung vào các hạch bạch huyết, nơi tập trung nhiều tế bào trình diện kháng nguyên nhất.
Thử nghiệm trên các mô hình động vật mắc u ác tính, ung thư vú thể ba âm tính, ung thư phổi Lewis và ung thư buồng trứng không thể phẫu thuật, vắc-xin đã kích thích phản ứng mạnh mẽ của các tế bào T gây độc, vốn tấn công các khối u đang phát triển, giúp ngăn chặn sự phát triển và di căn tiếp theo.
“Cuộc chiến chống ung thư từ lâu đã là một chiến lược tổng hợp,” Xu cho biết. “Việc bổ sung vắc-xin ung thư vào các phương pháp phẫu thuật cắt bỏ, hóa trị và các loại thuốc khác giúp tăng cường hoạt động của tế bào T gây độc có thể mang đến hiệu quả điều trị tốt hơn và phòng ngừa tái phát ung thư lâu dài.”
Vắc-xin ung thư nhắm vào hệ bạch huyết và tăng cường khả năng huy động tế bào T để tiêu diệt khối u. Trong hình, ba tế bào T (màu xanh) đang tấn công và phá vỡ một tế bào ung thư. Ảnh: Yu Zhao.
