Xung quanh tế bào ung thư vừa có những tế bào miễn dịch tấn công khối u, vừa có những tế bào miễn dịch lại tạo môi trường thuận lợi để ung thư sống sót. Nhóm nghiên cứu tại Hàn Quốc xác nhận sức mạnh đáp ứng chống ung thư có thể thay đổi đáng kể, tùy loại tế bào miễn dịch nào tiếp cận khối u trước.
Nhóm tập trung vào u nguyên bào thần kinh đệm (glioblastoma) - một dạng u não ác tính khó điều trị và dễ tái phát. Khi tế bào sát thủ tự nhiên (tế bào NK) - trực tiếp tấn công tế bào ung thư - đến khối u trước, phản ứng chống ung thư trở nên mạnh mẽ hơn. Ngược lại, nếu vi bào thần kinh đệm - loại tế bào miễn dịch vốn hiện diện sẵn trong não - “chiếm chỗ” trước, đòn tấn công của tế bào NK suy yếu.
Ngày 30/07, nhóm của Giáo sư Baek Sun-ha (Tiến sĩ Kim Yo-na) thuộc Khoa Phẫu thuật Thần kinh, Bệnh viện Đại học Quốc gia Seoul, cùng nhóm của Giáo sư Park Sung-soo (Tiến sĩ Han Seok-kyu) thuộc Khoa Kỹ thuật Cơ khí, Đại học Sungkyunkwan, cho biết họ đã xác nhận kết quả này bằng cách phát triển một thiết bị thí nghiệm có thể điều chỉnh thứ tự tế bào miễn dịch đi vào khối u.
Cùng đưa vào cùng loại tế bào, nhưng đổi "thứ tự đến" thì kết quả lại khác
U nguyên bào thần kinh đệm là khối u ác tính hình thành trong não, có đặc tính phát triển nhanh và lan sang mô não xung quanh. Dù được phẫu thuật, xạ trị và hóa trị, bệnh vẫn khó điều trị do tái phát thường xuyên.
Một trong những yếu tố khiến điều trị khó khăn là môi trường miễn dịch quanh khối u. Vi bào thần kinh đệm bình thường xử lý các tế bào bị tổn thương hoặc dị vật trong não. Tuy nhiên, quanh u nguyên bào thần kinh đệm, chúng đôi khi lại góp phần tạo môi trường thuận lợi để tế bào ung thư sống sót. Trong khi đó, tế bào NK có nhiệm vụ tìm và tấn công tế bào ung thư hoặc tế bào bị nhiễm virus.
Nhóm nghiên cứu đặt câu hỏi liệu thứ tự hai loại tế bào miễn dịch này gặp tế bào ung thư có thể làm thay đổi phản ứng của khối u hay không.
Với phương pháp nuôi cấy tế bào truyền thống, rất khó điều chỉnh tùy ý thời điểm tế bào đến khối u. Vì vậy, nhóm đã tạo ra một thiết bị vi lưu cho phép đưa các tế bào mong muốn vào theo đúng thứ tự định sẵn thông qua nhiều kênh.
Trong thiết bị này, họ tạo mô u não nhân tạo 3D dạng khối cầu có đường kính khoảng 400㎛. Tỷ lệ giữa tế bào ung thư, vi bào thần kinh đệm và tế bào NK được giữ như nhau. Yếu tố duy nhất thay đổi là thứ tự các tế bào tiếp cận khối u.
Kết quả cho thấy sự khác biệt rõ rệt. Khi vi bào thần kinh đệm vào trước, tín hiệu “STAT3” - liên quan đến việc bảo vệ tế bào ung thư và kìm hãm phản ứng miễn dịch - hoạt hóa mạnh. Các tế bào NK đến sau không thể xâm nhập sâu vào bên trong khối u. Khả năng tiêu diệt tế bào ung thư cũng giảm.
Khi đảo ngược thứ tự, phản ứng cũng thay đổi. Nếu tế bào NK đến trước, các gene liên quan đến tấn công tế bào ung thư hoạt động mạnh. Dù đưa vào cùng loại và cùng số lượng tế bào, chỉ cần đổi thứ tự đến là môi trường miễn dịch của khối u đã khác.
Khác biệt cũng xuất hiện ở tế bào u của bệnh nhân có thời gian sống khác nhau
Với các tế bào u lấy từ bệnh nhân, nhóm cũng ghi nhận khác biệt tương tự.
Nhóm so sánh tế bào u của bệnh nhân sống trên 10 năm với tế bào u của bệnh nhân có thời gian sống tương đối ngắn. Tế bào u của nhóm sống ngắn tăng sinh tốt hơn khi ở cùng vi bào thần kinh đệm, và cũng chống chịu mạnh hơn trước đòn tấn công của tế bào NK.
Nhóm cũng phân tích gene nào tham gia tạo ra khác biệt này. Trong quá trình đó, “IL12A” nổi bật. IL12A là gene tạo ra một thành phần của “interleukin-12 (IL-12)”, một protein giúp hỗ trợ hoạt động chống ung thư của tế bào miễn dịch. Khi tế bào NK vào khối u trước, biểu hiện của gene này tăng lên rõ rệt.
Phân tích khoảng 338.000 tế bào từ 27 bệnh nhân u nguyên bào thần kinh đệm cho thấy IL12A chỉ được quan sát ở 2 trong số 27 người. Ngay trong tổng số tế bào, tỷ lệ cũng chỉ 0,45%. Điều này cho thấy tín hiệu hoạt hóa miễn dịch này phần lớn bị kìm hãm trong u nguyên bào thần kinh đệm.
Xu hướng tương tự cũng xuất hiện trong dữ liệu bệnh nhân quy mô lớn. Bệnh nhân có mức biểu hiện IL12A càng cao thì thời gian sống càng dài một cách có ý nghĩa thống kê.
Nhóm nghiên cứu chú ý đến khả năng IL12A có thể trở thành chỉ dấu ứng viên để đánh giá trạng thái miễn dịch của u nguyên bào thần kinh đệm và tiên lượng bệnh nhân.
Liệu có thể dùng thuốc để phá vỡ "lá chắn miễn dịch" mà ung thư tạo ra?
Vậy liệu có thể đảo ngược môi trường miễn dịch bảo vệ ung thư ngay cả khi vi bào thần kinh đệm đã chiếm chỗ trước hay không?
Nhóm nghiên cứu dùng phối hợp WP1066 - thuốc ức chế tín hiệu STAT3 liên quan đến ức chế miễn dịch - cùng temozolomide, thuốc hóa trị tiêu chuẩn cho u nguyên bào thần kinh đệm.
Khi đó, biểu hiện và sự tiết IL12A vốn bị kìm hãm do vi bào thần kinh đệm lại tăng trở lại. Tế bào NK cũng xâm nhập sâu hơn vào bên trong khối u, và hiệu quả gây chết tế bào ung thư tăng lên.
Kết quả này cho thấy khả năng nâng hiệu quả điều trị nếu không chỉ tấn công trực tiếp tế bào ung thư mà còn đồng thời thay đổi môi trường ức chế miễn dịch quanh khối u.
Tuy nhiên, hiệu quả điều trị trên bệnh nhân thực tế vẫn chưa được xác nhận. Nghiên cứu lần này sử dụng u não nhân tạo 3D tạo từ tế bào, tế bào u lấy từ bệnh nhân và dữ liệu bệnh nhân sẵn có. Việc phối hợp WP1066 và temozolomide có thực sự cải thiện hiệu quả điều trị hoặc kéo dài thời gian sống hay không cần được kiểm chứng qua thử nghiệm lâm sàng.
Thiết bị do nhóm phát triển cũng chưa ở giai đoạn có thể dùng ngay như một xét nghiệm để quyết định phác đồ điều trị cho bệnh nhân. Tuy vậy, nghiên cứu đã gợi mở khả năng sử dụng như một công cụ để tái hiện trong phòng thí nghiệm môi trường miễn dịch khối u khác nhau giữa từng bệnh nhân và đánh giá phản ứng điều trị.
Giáo sư Baek Sun-ha nói: “Thông qua nghiên cứu này, chúng tôi chứng minh rằng môi trường miễn dịch của u nguyên bào thần kinh đệm không cố định, mà thay đổi một cách linh hoạt tùy theo thứ tự tế bào ung thư và tế bào miễn dịch gặp nhau”, đồng thời nhấn mạnh: “Nền tảng này có thể tái hiện tiên lượng của bệnh nhân sẽ trở thành một đột phá quan trọng trong việc dự báo trước phản ứng điều trị của bệnh nhân u não ác tính khó chữa và xây dựng chiến lược miễn dịch trị liệu cá thể hóa”.
Nghiên cứu được thực hiện với sự hỗ trợ của Bộ Khoa học và Công nghệ Thông tin - Truyền thông và Quỹ Nghiên cứu Quốc gia Hàn Quốc; kết quả đã được đăng trên tạp chí quốc tế 《Neuro-Oncology》.
