Phát triển mạch gen tổng hợp kích hoạt hệ miễn dịch tấn công bệnh ung thư

Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã phát triển được một mạch gen tổng hợp kích hoạt hệ miễn dịch của cơ thể tấn công bệnh ung thư khi phát hiện ra các dấu hiệu của bệnh. Nghiên cứu đã được công bố trên Tạp chí Cell.

Liệu pháp miễn dịch đã được sử dụng rộng rãi, có tiềm năng lớn trong cuộc chiến chống ung thư. Theo Timothy Lu, phó giáo sư về kỹ thuật sinh học và kỹ thuật điện tại MIT, cách tiếp cận này đã được chứng minh thành công trong một số thử nghiệm lâm sàng gần đây.

PGS. Lu, trưởng nhóm nghiên cứu cho rằng: "Nhiều dữ liệu lâm sàng gần đây cho thấy nếu kích thích hệ miễn dịch đúng cách, bạn có thể giúp nó nhận ra bệnh ung thư. Một số ví dụ điển hình liên quan đến các chất ức chế điểm kiểm tra, vị trí bệnh ung thư phát ra các dấu hiệu ngăn chặn tế bào T tiêu diệt chúng. Nhiều kháng thể hiện nay về cơ bản đã ngăn chặn được các tín hiệu đó và cho phép hệ miễn dịch chống lại bệnh ung thư".

Tuy nhiên, dù có thành công nhất định, nhưng việc sử dụng liệu pháp miễn dịch vẫn còn hạn chế bởi sự khan hiếm của các kháng nguyên đặc trưng cho khối u - các chất có thể kích hoạt phản ứng của hệ miễn dịch đối với một loại ung thư. Ví dụ, mức độ độc hại của một số liệu pháp cũng là một trở ngại.

Hơn nữa, các liệu pháp không phải lúc nào cũng thành công trong mọi trường hợp. Thật vậy, ngay cả trong một số xét nghiệm thành công nhất, chỉ có 30-40% bệnh nhân sẽ phản ứng với một liệu pháp nhất định. Hiện nay, các nhà nghiên cứu đã nỗ lực để phát triển các liệu pháp kết hợp, trong đó, các liệu pháp bổ sung khác nhau được sử dụng để tăng cường đáp ứng miễn dịch. Ví dụ, nếu một liệu pháp miễn dịch được sử dụng để loại bỏ tín hiệu ức chế do ung thư phát ra và khối u phản ứng bằng cách điều chỉnh tín hiệu thứ hai, thì liệu pháp bổ sung cũng có thể được sử dụng nhằm vào mục tiêu này.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã chế tạo mạch gen mã hóa ADN được thiết kế để phân biệt tế bào ung thư với tế bào khỏe mạnh. Mạch gen có thể được điều chỉnh để đáp ứng với các loại u khác nhau, dựa vào các cổng ADN đơn giản được sử dụng trong các thiết bị điện tử. Các cổng ADN sẽ chỉ khởi động mạch khi có 2 đầu vào.

Các tế bào ung thư khác với tế bào bình thường ở cấu hình biểu hiện gen. Vì vậy, các nhà nghiên cứu phát triển các chất xúc tác tổng hợp - các chuỗi ADN được thiết kế để khởi động biểu hiện gen nhưng chỉ trong các tế bào ung thư. Mạch gen được chuyển đến các tế bào tại vị trí bị ảnh hưởng bằng cách sử dụng virus. Sau đó, các chất xúc tác tổng hợp được thiết kế để liên kết với một số protein hoạt động trong tế bào khối u, làm cho các chất xúc tác hoạt động. Như vậy mạch gen sẽ nhằm vào mục tiêu khối u chính xác hơn các liệu pháp hiện có vì mạch gen đòi hỏi phải có hai tín hiệu ung thư đặc trưng trước khi nó phản ứng.

Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm mạch gen trong ống nghiệm và kết quả là nó có thể phát hiện tế bào ung thư buồng trứng trong số các tế bào buồng trứng khỏe mạnh và các loại tế bào khác. Sau đó, nhóm nghiên cứu đã kiểm tra mạch gen ở chuột được cấy tế bào ung thư buồng trứng và chứng minh mạch gen có thể kích hoạt các tế bào T tìm ra và tiêu diệt các tế bào ung thư mà không gây tổn thương các tế bào khác ở xung quanh. Cuối cùng, các nhà nghiên cứu đã chỉ ra rằng mạch gen có thể dễ dàng được chuyển đổi để nhằm vào các tế bào ung thư khác. Nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ có thể sử dụng hệ thống để nhắm vào các bệnh khác như viêm khớp dạng thấp, viêm ruột và các bệnh tự miễn khác. Tiến bộ này sẽ mở ra một mặt trận chống ung thư mới.