Bác sĩ đứng sau phát hiện lớn tiếp theo trong điều trị ung thư
Theo Katie Hunt, CNN
Viện Ung thư Dana-Farber lịch sự
Đăng ký nhận bản tin khoa học Wonder Theory của CNN. Khám phá vũ trụ với tin tức về những khám phá hấp dẫn, tiến bộ khoa học và hơn thế nữa.
Tìm cách chữa trị ung thư là một động lực cho nhiều bác sĩ đầy tham vọng. Rất ít người tiến gần đến việc theo đuổi mục tiêu đó. Trong số đó có Tiến sĩ Catherine Wu, một bác sĩ ung thư tại Viện Ung thư Dana-Farber của Boston, người đã bị ung thư từ năm lớp hai, khi một giáo viên hỏi cô và các bạn cùng lớp họ muốn trở thành gì khi lớn lên.
“Đó là khi có rất nhiều tin tức về cuộc chiến chống ung thư,” cô nói. “Tôi nghĩ rằng tôi đã vẽ một bức tranh về một đám mây, có thể là cầu vồng và vẽ một bức tranh về (tôi) giống như, đang chữa trị ung thư hoặc một cái gì đó tương tự.”
Nét vẽ nguệch ngoạc thời thơ ấu đó đã được tiên đoán trước. Nghiên cứu của Wu đã đặt nền tảng khoa học cho sự phát triển của vắc-xin ung thư phù hợp với cấu trúc di truyền của khối u của một cá nhân. Đó là một chiến lược ngày càng hứa hẹn đối với một số bệnh ung thư khó điều trị như khối u ác tính và ung thư tuyến tụy, theo kết quả của các thử nghiệm giai đoạn đầu, và cuối cùng có thể được áp dụng rộng rãi cho nhiều trong số 200 dạng ung thư.
Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển, nơi chọn những người đoạt giải Nobel hóa học và vật lý, tuần trước đã trao giải thưởng Sjöberg cho Wu để vinh danh “những đóng góp quyết định” cho nghiên cứu ung thư.
Điều trị ung thư đã “tiến triển qua nhiều năm nhưng vẫn còn rất nhiều nhu cầuy tế chưa được đáp ứng cho nhiều dạng ung thư”, Urban Lendahl, giáo sư di truyền học tại Viện Karolinska ở Thụy Điển và là thư ký của ủy ban trao giải thưởng cho biết.
Sam Ogden
Điều trị ung thư búa tạ
Các phương pháp điều trị phổ biến nhất cho bệnh ung thư – xạ trị và hóa trị – giống như búa tạ, tấn công tất cả các tế bào và thường làm hỏng các mô khỏe mạnh. Kể từ những năm 1950, các nhà nghiên cứu ung thư đã tìm cách quay số hệ thống miễn dịch của cơ thể, vốn tự nhiên cố gắng chống lại ung thư nhưng bị nó vượt mặt, để tấn công các tế bào khối u.
Tiến bộ trên mặt trận đó là trung bình cho đến khoảng năm 2011 với sự xuất hiện của một nhóm thuốc gọi là chất ức chế trạm kiểm soát, giúp tăng cường hoạt động chống khối u của tế bào T, một phần quan trọng của hệ thống miễn dịch. Công trình này đã dẫn đến giải Nobel Y học năm 2018 cho Tasuku Honjo và James Allison, người sau này giành giải thưởng Sjöberg 2017.
Những loại thuốc này đã giúp một số người bị ung thư, những người được cho vài tháng để sống sót trong nhiều thập kỷ, nhưng chúng không có tác dụng đối với tất cả bệnh nhân ung thư và các nhà nghiên cứu tiếp tục tìm cách tăng cường hệ thống miễn dịch của cơ thể chống lại ung thư.
Niềm đam mê của Wu với sức mạnh của hệ thống miễn dịch nảy sinh sau khi chứng kiến cấy ghép tủy xương với tư cách là một thực tập sinh y tế và xem cách họ khởi động lại máu và hệ thống miễn dịch để chống lại ung thư.
“Tôi đã có những trải nghiệm học tập thực sự hình thành khiến tôi khá quan tâm đến sức mạnh của miễn dịch học,” cô nói. “Trước mắt tôi là những người đang được chữa khỏi bệnh bạch cầu nhờ huy động phản ứng miễn dịch”.
Hình ảnh Christine Olsson / AFP / Getty
Nghiên cứu của Wu tập trung vào các đột biến nhỏ trong tế bào khối u ung thư. Những đột biến này, xảy ra khi khối u phát triển, tạo ra các protein hơi khác so với các protein trong các tế bào khỏe mạnh. Protein bị thay đổi tạo ra cái gọi là neoantigen khối u có thể được nhận ra bởi các tế bào T của hệ thống miễn dịch là ngoại lai, và do đó dễ bị tấn công.
Với hàng ngàn ứng cử viên neoantigen tiềm năng, Wu đã sử dụng “công việc trong phòng thí nghiệm tour” để xác định các kháng nguyên mới trên bề mặt tế bào, khiến chúng trở thành mục tiêu tiềm năng cho vắc-xin, Lendahl nói.
“Nếu hệ thống miễn dịch có cơ hội tấn công khối u, sự khác biệt này phải được biểu hiện trên bề mặt của các tế bào khối u. Nếu không, nó khá vô nghĩa”, Lendahl nói thêm.
‘Một khám phá tuyệt vời’
Ý tưởng về vắc-xin ung thư đã có từ nhiều thập kỷ. Vắc-xin HPV được sử dụng rộng rãi nhắm vào vi-rút có liên quan đến việc tăng nguy cơ ung thư cổ tử cung, miệng, hậu môn và dương vật. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, vắc-xin ung thư đã không thực hiện được lời hứa của họ – phần lớn là do mục tiêu phù hợp chưa được tìm thấy.
“Khả năng xác định các kháng nguyên khối u đặc hiệu mới đã thực sự phát triển thành một lĩnh vực nghiên cứu ung thư lớn, vì nó cung cấp khả năng tạo ra vắc-xin ung thư đặc hiệu cho khối u”, Hans-Gustaf Ljunggren, giáo sư miễn dịch học tại Viện Karolinska, cho biết trong một video được chia sẻ bởi Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển. “Đây là một khám phá tuyệt vời.”
Bằng cách giải trình tự DNA từ các tế bào khỏe mạnh và ung thư, Wu và nhóm của cô đã xác định được các kháng nguyên khối u độc đáo của bệnh nhân ung thư. Các bản sao tổng hợp của các neoantigen độc đáo này có thể được sử dụng như một loại vắc-xin cá nhân hóa để kích hoạt hệ thống miễn dịch nhắm mục tiêu vào các tế bào ung thư. Wu và nhóm của cô muốn thử nghiệm công nghệ này ở những bệnh nhân u ác tính tiến triển trong một thử nghiệm.
Ý tưởng rằng mọi bệnh nhân tham gia thử nghiệm sẽ nhận được một loại vắc-xin cá nhân ban đầu rất khó để Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ, cơ quan quản lý các thử nghiệm lâm sàng, quấn lấy đầu tập thể, Wu nói. Thông thường, FDA sẽ yêu cầu vắc-xin phải được thử nghiệm trước trong các thí nghiệm trên động vật.
Wu và nhóm của cô đã đưa ra trường hợp của họ: “Căn phòng đó đã chật cứng. Đó là (phiên tòa) đầu tiên thuộc loại này, và có những người từ nhiều văn phòng khác nhau. Lập luận của chúng tôi là, ‘Điều này được cá nhân hóa, bất cứ điều gì chúng ta làm ở động vật đều không thực sự phù hợp với con người – vậy tại sao lại đi theo con đường đó?'”
Matt Stone / MediaNews Group / Boston Herald / Getty Images
Sau khi được FDA chấp thuận, nhóm nghiên cứu đã tiêm chủng cho sáu bệnh nhân bị u ác tính tiến triển bằng một đợt tiêm bảy mũi vắc-xin kháng nguyên mới đặc hiệu cho bệnh nhân. Kết quả đột phá đã được công bố trong một bài báo năm 2017 trên tạp chí Nature. Đối với một số bệnh nhân, phương pháp điều trị này dẫn đến các tế bào của hệ thống miễn dịch được kích hoạt và nhắm mục tiêu vào các tế bào khối u. Kết quả, cùng với một bài báo khác được công bố cùng năm do những người sáng lập công ty vắc xin mRNA BioNTech dẫn đầu, đã cung cấp “bằng chứng về nguyên tắc” rằng vắc-xin có thể được nhắm mục tiêu vào khối u cụ thể của một người, Lendahl nói.
Một cuộc theo dõi của nhóm Wu bốn năm sau khi bệnh nhân nhận được vắc xin được công bố vào năm 2021, cho thấy các phản ứng miễn dịch có hiệu quả trong việc kiểm soát các tế bào ung thư.
“Tôi biết ơn tất cả các bệnh nhân đã tham gia thử nghiệm của chúng tôi vì họ… các đối tác tích cực”, ông Wu nói. “Thật khó để trải qua điều trị, nhưng sau đó trải qua điều trị không rõ lợi ích và có thể sẵn sàng tham gia cho tất cả các tính năng bổ sung mà chúng tôi cần để thực hiện loại nghiên cứu này. Có nhiều xét nghiệm hơn, lấy máu nhiều hơn, có nhiều sinh thiết hơn”.
Kể từ đó, nhóm của Wu, các nhóm nhà nghiên cứu y tế và công ty dược phẩm khác, bao gồm Merck, Moderna và BioNTech, đã phát triển hơn nữa lĩnh vực nghiên cứu này, với các thử nghiệm đang được tiến hành đối với vắc-xin điều trị ung thư tuyến tụy và phổi cũng như khối u ác tính.
Câu hỏi chưa được trả lời
Tất cả các thử nghiệm đang được tiến hành đều có quy mô nhỏ, thường liên quan đến một số ít bệnh nhân mắc bệnh giai đoạn sau và khả năng chịu đựng rủi ro an toàn cao. Để cho thấy rằng các loại vắc-xin ung thư này hoạt động, cần có các thử nghiệm đối chứng ngẫu nhiên lớn hơn nhiều.
“Những con số nhỏ, ý tôi là, vì những lý do rõ ràng,” Lendahl nói. “Dữ liệu (có vẻ) đáng khích lệ, nhưng tất nhiên vẫn là những ngày đầu.”
Các nhà khoa học cũng đang tìm ra cách hiệu quả nhất để định dạng vắc-xin. Nhóm của Wu và những người khác đã sử dụng vắc-xin làm từ peptide hoặc chuỗi protein. Moderna và BioNtech sử dụng mRNA, mà các công ty tiên phong trong việc phát triển vắc xin chống lại Covid-19, để cung cấp một bộ hướng dẫn cho các tế bào tạo ra các protein có liên quan.
BÀI VIẾT LIÊN QUANCuộc khủng hoảng siêu vi khuẩn đe dọa giết chết 10 triệu người mỗi năm vào năm 2050. Các nhà khoa học có thể có một giải pháp
“Tôi tin rằng có nhiều con đường dẫn đến Rome. Tôi nghĩ rằng có nhiều phương thức giao hàng khác nhau, nhưng mỗi phương thức giao hàng có thể được tối ưu hóa bằng chuông và còi khác nhau”, Wu nói. “Phải có sự đầu tư và làm thế nào để cách tiếp cận giao hàng đó hoạt động tốt nhất. Và ngay bây giờ có một sự thèm ăn rất lớn đối với mRNA mà bạn biết đấy, được nuôi dưỡng bởi đại dịch của chúng tôi.
Vắc-xin ung thư đã cho thấy nhiều hứa hẹn nhất trong cái mà các bác sĩ ung thư thường gọi là “khối u nóng” đột biến nhanh chóng, đó là khối u ác tính là trọng tâm ban đầu của Wu. Không rõ liệu chúng có hiệu quả chống lại “khối u lạnh” như ung thư vú hay không, trơ hơn.
Lendahl nói: “Sẽ dễ dàng hơn nếu có nhiều đột biến tự phát hơn xảy ra trong khối u vì bạn đã có một lượng lớn các phân tử nhỏ tiềm năng tốt hơn để lựa chọn để sản xuất vắc-xin.
Một thách thức khác là làm thế nào để sản xuất các loại vắc-xin này theo cách hiệu quả hơn về chi phí và nhạy cảm với thời gian để chúng có thể tiếp cận số lượng lớn bệnh nhân ung thư, Wu nói. Ngay bây giờ, có thể mất vài tuần, nếu không muốn nói là vài tháng, để tạo ra các loại vắc-xin cá nhân với chi phí hàng trăm nghìn đô la. Một con đường nghiên cứu tích cực đang phát triển các loại vắc-xin nhắm vào các kháng nguyên mới được chia sẻ bởi những bệnh nhân cùng loại ung thư, làm tăng hy vọng về một loại vắc-xin “có sẵn”, mà nhiều người có thể sử dụng mà không cần quá trình cá nhân hóa kéo dài.
Một câu hỏi khác là liệu vắc-xin sẽ hoạt động tốt nhất khi kết hợp với các phương pháp điều trị khác để biến chúng thành một công cụ sắc nét hơn và nếu có thì là loại nào.
Kết quả của một thử nghiệm được công bố vào cuối năm ngoái cho thấy một loại vắc-xin, do Merck và Moderna phát triển, được tiêm cho bệnh nhân uác tính tiến triển cùng với một loại liệu pháp miễn dịch gọi là Keytruda, một loại thuốc dựa trên các chất ức chế trạm kiểm soát, dẫn đến nguy cơ tái phát hoặc tử vong thấp hơn so với những người chỉ dùng thuốc,các công ty cho biết.
Người ta cũng không biết tại thời điểm nào trong chu kỳ điều trị, vắc-xin sẽ hữu ích nhất – điều trị ung thư được phát hiện sớm, giúp bệnh nhân mắc bệnh tiến triển hoặc đảm bảo bệnh nhân không bị ung thư. Hầu hết các thử nghiệm đang được tiến hành liên quan đến bệnh nhân ung thư giai đoạn cuối hoặc bệnh nhân thuyên giảm, nhưng Wu cho biết cô nghĩ rằng vắc-xin có thể hiệu quả hơn trong bệnh giai đoạn đầu.
Bất chấp danh sách dài những điều chưa biết, đối với một số người tham gia vào các thử nghiệm vắc-xin ung thư ban đầu này, kết quả đã thay đổi cuộc sống
“Tôi rất biết ơn vì đã được phép dùng nó”, Barbara Brigham, người đã nhận được một loại vắc-xin cá nhân hóa cho bệnh ung thư tuyến tụy đang được BioNTech thử nghiệm, nói với CNN năm ngoái. Bà đã có thể nhìn đứa cháu lớn nhất của mình tốt nghiệp đại học – một khoảnh khắc mà bà không nghĩ rằng mình sẽ sống để nhìn thấy. “Cơ hội và thời điểm thật hoàn hảo,” cô nói. “Nó đã giúp tôi, và tôi hy vọng nó sẽ giúp ích cho người khác.”
Brenda Goodman của CNN đã đóng góp cho báo cáo này.
