Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Ung thư Fred Hutchinson đã phát triển loại hạt nano có thể phân hủy dùng để lập trình di truyền cho các tế bào miễn dịch nhằm nhận diện và phá huỷ các tế bào ung thư trong cơ thể.
Trong nghiên cứu công bố ngày 17/4 của tạp chí Nature Nanotechnology, nhóm nghiên cứu đã thấy rằng các tế bào miễn dịch, gọi là tế bào T, được lập trình lại bằng hạt nano, có thể nhanh chóng xác định và làm chậm sự tiến triển của bệnh bạch cầu trong chuột thí nghiệm.
Tiến sĩ Matthias Stephan, một nhà nghiên cứu chính, nói: "Đây là công nghệ đầu tiên cho phép nhanh chóng lập trình khả năng phát hiện khối u cho các tế bào T. Các tế bào đã được lập trình lại bắt đầu hoạt động trong vòng 24-48 giờ và tiếp tục sản sinh ra những thực thể như vậy trong nhiều tuần lễ. Như vậy, công nghệ này có thể cho phép hệ miễn dịch nhanh chóng thực hiện một hoạt động đủ mạnh để tiêu diệt các tế bào ung thư, trước khi bệnh có thể nên gây tử vong."
Liệu pháp miễn dịch tế bào đầy hứa hẹn trong các thử nghiệm lâm sàng, nhưng vẫn còn nhiều thách thức để phát triển rộng rãi và nhanh chóng hơn. Hiện nay, thường phải mất vài tuần để chuẩn bị cho phương pháp điều trị này: các tế bào T phải được lấy ra từ bệnh nhân, được chuyển gen và nuôi tại các cơ sở xử lý tế bào đặc biệt, trước khi đưa chúng trở lại với bệnh nhân. Công nghệ nano cho phép loại bỏ các công đoạn khá tốn kém chi phí và thời gian như vậy.
Theo nghiên cứu, Stephan và nhóm của ông đã phát triển các hạt nano biến tế bào T thành tế bào CAR T, cho phép chống lại bệnh bạch cầu trong các thử nghiệm lâm sàng. Các nhà nghiên cứu đã thiết kế các hạt nano mang các gen mã hóa các thụ thể kháng nguyên khảm (chimeric antigen receptors-CAR) hướng đến mục tiêu và loại bỏ ung thư. Họ cũng gắn hạt nano vào các tế bào T, sau đó hướng hạt nano đến nhân làm nó tan rã.
Theonghiên cứu, về nguyên tắc các hạt nano có thể hướng hệ thống miễn dịch tiêu diệt các tế bào ung thư. Stephan và nhóm của ông đã thiết kế các gen CAR mới để tích hợp vào các nhiễm sắc thể nằm trong nhân, giúp các tế bào T tạo ra các CAR trong vòng 1-2 ngày.
Khi đã xác định được các hạt nano mang CAR đã lập trình lại một tỉ lệ đáng kể tế bào T, nhóm nghiên cứu đã kiểm tra hiệu quả thông qua sử dụng mô hình tiền ung thư bạch huyết. Stephan và các cộng sự đã so sánh giải pháp tái lập trình tế bào T bằng nano với giải pháp tách và chuyển gen tế bào T. Kết quả cho thấy, cả hai phương pháp đều cải thiện tuổi thọ trung bình 58 ngày.
Hạt nano vẫn còn phải trải qua nhiều thử thách trước khi được thử nghiệm cho con người. Stephan đang nghiên cứu các giải pháp để đảm bảo an toàn cho conngười và làm việc với các công ty có khả năng sản xuất ra các hạt nano dùng cho y học. Theo ông, liệu pháp miễn dịch chỉ là bước khởi đầu. Về lý thuyết, các hạt nano có thể tùy biến theo nhu cầu của các bệnh nhân cần hệ thống miễn dịch.
"Chúng tôi hy vọng rằng giải pháp này có thể sử dụng cho các bệnh truyền nhiễm như viêm gan hoặc HIV," Stephan nói. "Phương pháp này là một cách để "cung cấp cho bệnh nhân những thực thể mà họ không có trong cơ thể", ông giải thích. "Bạn chỉ cần một số lượng nhỏ các tế bào T được lập trình để bảo vệ chống lại một loại virus".
T.K (Theo sciencedaily.com)