Hiện tại, những bệnh nhân cần ghép tế bào gốc trước tiên sẽ được hóa trị và xạ trị liều cao để tiêu diệt các tế bào tạo máu. Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm một phương pháp cấy ghép mới ở chuột không cần điều trị chuẩn bị này.

Tín dụng: © Terese Winslow

Trong một nghiên cứu chứng minh khái niệm ở chuột, các nhà nghiên cứu từ Trường Y thuộc Đại học Stanford đã thực hiện thành công cấy ghép tế bào gốc tạo máu (máu) (HSC) (còn gọi là cấy ghép tủy xương) mà không cần sử dụng bức xạ hoặc hóa trị trước.

Thay vì các chế độ điều hòa độc hại này, thường được sử dụng để loại bỏ các tế bào gốc hiện có trong tủy xương trước khi cấy ghép, các nhà nghiên cứu đã sử dụng hai tác nhân sinh học loại bỏ HSC có chọn lọc ở chuột chủ nhưng không làm hư hại các mô và cơ quan khác.

Nếu kỹ thuật này có thể áp dụng cho người, thì “liệu pháp tế bào tạo máu có thể được mở rộng cho những người hiện không thể dung nạp liệu pháp chuẩn bị cho cấy ghép tủy xương một cách an toàn,” bao gồm cả những bệnh nhân già yếu, Richard Little, MD, thuộc Phòng Đánh giá Liệu pháp Ung thư của NCI cho biết. Chương trình, người không tham gia vào nghiên cứu.

Kết quả được công bố vào ngày 10 tháng 8 trên tạp chí Science Translational Medicine .

Dọn đường cho tế bào gốc mới

Ghép tế bào gốc có thể là phương pháp điều trị cứu sống bệnh nhân mắc một số loại ung thư, chủ yếu là ung thư máu như bệnh bạch cầu và ung thư hạch.

Tuy nhiên, quy trình này đôi khi gây mệt mỏi cho bệnh nhân và có khả năng gây nguy hiểm. Trước khi cấy ghép, bệnh nhân thường được điều trị bằng xạ trị và hóa trị để tiêu diệt các tế bào gốc hiện có trong tủy xương để các tế bào gốc của người hiến tặng được cấy ghép có một bến đỗ an toàn để phát triển và tái tạo cơ thể bằng các tế bào máu khỏe mạnh (một quá trình gọi là cấy ghép) . Và, trong trường hợp HSC từ một người hiến tặng tương tự về mặt di truyền nhưng không giống hệt nhau (cấy ghép đồng loại), các phương pháp điều trị điều hòa này giúp ngăn chặn phản ứng miễn dịch chống lại các tế bào được cấy ghép.

Nhưng chế độ điều hòa có thể làm hỏng các tế bào và mô khỏe mạnh của bệnh nhân cũng như HSC của họ, dẫn đến các tác dụng phụ, bao gồm nhiễm trùng, các vấn đề về hô hấp và tổn thương cơ quan có thể gây tử vong ở một số ít bệnh nhân.

Judith Shizuru, MD, Ph.D., tác giả chính của nghiên cứu, giải thích rằng nếu quá trình chuẩn bị cho việc cấy ghép có thể ít độc hại hơn đối với các tế bào khỏe mạnh, thì quy trình này có thể được sử dụng không chỉ cho bệnh ung thư mà còn cho các chỉ định khác. Chúng bao gồm điều trị các bệnh do tế bào máu và miễn dịch bị trục trặc, bao gồm các bệnh tự miễn dịch và rối loạn máu được đánh dấu bằng huyết sắc tố bất thường (chẳng hạn như bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm hoặc bệnh thalassemia), cũng như cải thiện liệu pháp gen và cấy ghép nội tạng.

Nghiên cứu trước đây của nhóm Stanford và những người khác đã chỉ ra rằng các tác nhân sinh học nhắm vào c-kit, một loại protein mà HSC sử dụng cho nhiều chức năng tế bào bình thường của chúng, có thể làm cạn kiệt HSC ở chuột thiếu hệ thống miễn dịch hoạt động. Tuy nhiên, trong các nghiên cứu trước đó, việc nhắm mục tiêu vào loại protein đơn lẻ này không làm cạn kiệt HSC ở những con chuột có hệ thống miễn dịch đang hoạt động.

Vì vậy, các nhà nghiên cứu Stanford đã kiểm tra xem việc nhắm mục tiêu vào protein thứ hai, được gọi là CD47, ngoài c-kit có thể loại bỏ HSC ở những con chuột có hệ thống miễn dịch khỏe mạnh hay không. CD47 đóng vai trò là “dấu hiệu của bản thân” đối với HSC và một số loại tế bào khác, báo cho hệ thống miễn dịch không được tấn công chúng. Bằng cách chặn CD47 bằng một phân tử được thiết kế đặc biệt, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ làm cho HSC dễ bị xử lý bằng một tác nhân nhắm mục tiêu c-kit.

Sự kết hợp đã làm việc. Ở những con chuột có hệ thống miễn dịch khỏe mạnh được điều trị bằng cả hai tác nhân, các nhà nghiên cứu đã thấy HSC được nhắm mục tiêu giảm 10.000 lần, đến mức “chúng tôi không thể đo lường chúng được nữa”, tác giả chính của nghiên cứu, Akanksha Chhabra, Ph. Đ.

Trong các thí nghiệm tiếp theo, những con chuột có hệ thống miễn dịch khỏe mạnh được điều trị bằng cả hai tác nhân hoặc chỉ bằng một tác nhân nhắm mục tiêu c-kit và sau đó trải qua một hình thức cấy ghép tế bào gốc tự thân đã được sửa đổi. Những con chuột nhận được cả hai tác nhân cho thấy tế bào gốc của người hiến tặng được cấy vào tủy xương nhiều hơn 100 lần so với những con chuột được điều trị bằng tác nhân chống c-kit đơn thuần và các tế bào khỏe mạnh có nguồn gốc từ HSC được cấy ghép đã được tìm thấy trong máu, lá lách, xương tuỷ và tuyến ức.

Các nhà nghiên cứu cũng đã thử nghiệm trên chuột xem phương pháp chung có hiệu quả trong một loại cấy ghép đồng loại hay không. Họ đã điều trị cho chuột bằng chế độ điều hòa hai tác nhân và với các tác nhân sinh học bổ sung để làm cạn kiệt các tế bào miễn dịch (tế bào T) để ngăn hệ thống miễn dịch tấn công các tế bào được cấy ghép. Ca cấy ghép đã thành công, với các tế bào của người hiến tặng đã tự thiết lập thành công trong tủy xương của người nhận và tạo ra các tế bào miễn dịch và máu khỏe mạnh.

Hướng tới thử nghiệm trên người

Tiến sĩ Shizuru giải thích rằng các tác nhân nhắm mục tiêu vào c-kit và CD47 đã được thử nghiệm trong các nghiên cứu trên người ở những người tình nguyện khỏe mạnh và bệnh nhân ung thư, và không có tác dụng phụ lớn nào được quan sát thấy. Nhóm gần đây cũng đã bắt đầu đăng ký bệnh nhân vào một thử nghiệm lâm sàng bằng cách sử dụng một tác nhân nhắm mục tiêu c-kit dành cho trẻ em mắc bệnh suy giảm miễn dịch kết hợp nghiêm trọng. Tiến sĩ Chhabra cho biết thêm, ở chuột, các nhà nghiên cứu đã thấy một số lông chuyển sang màu xám và số lượng tinh trùng giảm do kháng thể c-kit, nhưng “khi ngừng điều trị, số lượng tinh trùng đã [trở lại] tăng lên,” cô nói. Nghiên cứu hiện tại không xem xét các tác động lâu dài đối với khả năng sinh sản.

Tiến sĩ Shizuru cho biết, bước tiếp theo là thử nghiệm sự kết hợp thuốc như một chế độ điều hòa để cấy ghép HSC ở các loài linh trưởng không phải người. Vì các loại thuốc này đã bắt đầu được nghiên cứu về độ an toàn trên người dưới dạng các tác nhân đơn lẻ, cô ấy nghĩ rằng các thử nghiệm ban đầu trên người về sự kết hợp để cấy ghép HSC có thể bắt đầu trong vòng 3 đến 5 năm tới.

Tiến sĩ Shizuru nói: “Mục tiêu của nghiên cứu này, và những gì chúng tôi hy vọng chúng tôi đã chỉ ra, là chúng tôi sẽ thay đổi cách thực hiện cấy ghép máu và tủy trong tương lai gần. rằng việc cấy ghép sẽ an toàn hơn khi thực hiện và nhiều bệnh nhân hơn có thể được điều trị bằng liệu pháp tế bào có khả năng chữa khỏi này”.