Cách mới để điều khiển các tế bào miễn dịch có thể điều trị ung thư, bệnh tự miễn
Các nhà khoa học đã phát hiện ra một phương pháp mới để hạn chế khả năng tự miễn dịch và kích thích cơ thể chống lại bệnh ung thư. Phương pháp này sử dụng một con đường có thể đánh thuốc chưa từng được biết đến trước đây để điều khiển các tế bào miễn dịch.
Khám phá liên quan đến một phân tử gọi là tetrahydrobiopterin (BH4), vốn đã nổi tiếng đối với những người nghiên cứu sinh học của não và hệ thần kinh.
Tuy nhiên, nghiên cứu mới cho thấy BH4 có một vai trò chưa từng được biết đến trước đây - nó giúp kiểm soát sự phát triển của tế bào T trong hệ thống miễn dịch.
Tế bào T là các tế bào bạch cầu tìm kiếm và tấn công các mầm bệnh có thể gây hại, chẳng hạn như vi rút, vi khuẩn và các tế bào giả mạo, bao gồm cả những tế bào có thể gây ra ung thư.
Các nhà lãnh đạo của nghiên cứu là các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Sinh học Phân tử của Học viện Khoa học Áo (IMBA) ở Vienna và những người khác tại Bệnh viện Nhi đồng Boston ở Massachusetts. Tạp chí Thiên nhiên gần đây đã công bố những phát hiện.
Đồng tác giả Josef M. Penninger, giám đốc khoa học và sáng lập của IMBA, cho biết: “Một đặc điểm thú vị trong khám phá của chúng tôi là một hệ thống thực sự được biết đến trong sinh học thần kinh trong nhiều thập kỷ có thể đóng một vai trò quan trọng trong sinh học tế bào T.
Ông giải thích rằng phát hiện này “liên kết hai hệ thống hoàn toàn khác nhau trong cơ thể chúng ta” và “thực sự đáng kinh ngạc khi tìm thấy một nhân tố mới quan trọng như vậy trong sinh học tế bào T.”.
Ông cho biết thêm, điều đặc biệt thú vị là khám phá này liên quan đến việc kiểm soát sự phát triển của tế bào T, trái ngược với việc kích hoạt tế bào.
Ung thư và tự miễn dịch
Phát hiện này sẽ dẫn đến nhiều ứng dụng y tế khác nhau, “từ việc kiểm soát các bệnh tự miễn dịch, hen suyễn và dị ứng đến việc có một phương pháp mới để kích hoạt miễn dịch chống ung thư,” Penninger kết luận.
Khai thác cơ chế chữa bệnh của chính cơ thể để chống lại bệnh tật là một lĩnh vực đang phát triển nhanh chóng trong nghiên cứu y học.
Hai nhà khoa học đã giành giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học năm 2018 sau khi phát triển một phương pháp tiếp cận liệu pháp điều trị ung thư nhằm kích thích khả năng tiêu diệt tế bào khối u vốn có của hệ thống miễn dịch.
Những khám phá như vậy đang thúc đẩy một cuộc cách mạng trong cách chúng ta điều trị ung thư, căn bệnh ảnh hưởng đến hàng triệu người trên toàn thế giới và có tác động đáng kể đến xã hội.
Viện Ung thư Quốc gia ước tính rằng trong năm 2018, các bác sĩ sẽ chẩn đoán 1.735.350 trường hợp ung thư mới và 609.640 người sẽ chết vì căn bệnh này ở Hoa Kỳ.
Các bệnh cũng có thể do hệ thống miễn dịch hoạt động quá mức hoặc sai hướng. Có hơn 80 loại bệnh tự miễn dịch, và những loại bệnh này phát sinh do hệ thống miễn dịch tấn công các mô khỏe mạnh, nhầm nó là một mối đe dọa.
Các bệnh tự miễn thường gặp bao gồm bệnh viêm ruột, tiểu đường loại 1, lupus ban đỏ hệ thống và viêm khớp dạng thấp.
Một báo cáo năm 2005 từ Viện Y tế Quốc gia (NIH) ước tính rằng có tới 23,5 triệu người ở Hoa Kỳ mắc bệnh tự miễn dịch và “tỷ lệ hiện mắc bệnh đang tăng lên”.
Tuy nhiên, Hiệp hội các bệnh liên quan đến tự miễn dịch Hoa Kỳ nói rằng số liệu NIH chỉ tính đến 24 bệnh tự miễn và con số thực tế có nhiều khả năng là khoảng 50 triệu.
Thuốc chẹn BH4
Cơ thể sử dụng BH4 để tạo ra serotonin và dopamine, hai hormone gửi tín hiệu giữa các tế bào trong não và hệ thần kinh.
Các tác giả của nghiên cứu mới cho thấy rằng phân tử này cũng rất quan trọng đối với sinh học tế bào T. Họ đã chứng minh rằng việc giảm sản xuất tế bào của BH4 "hạn chế nghiêm trọng" sự tăng sinh của tế bào T trưởng thành của chuột và người. "
Có vẻ như tế bào T cần BH4 để giúp chúng điều hòa sắt và sản xuất năng lượng. Điều này phù hợp với những phát hiện từ nhiều nghiên cứu cũ hơn, liên quan đến việc thiếu sắt với các vấn đề về hệ thống miễn dịch.
Trong các mô hình chuột bị ung thư, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng việc tăng BH4 khiến nhiều tế bào T phát triển hơn và các khối u nhỏ lại. Có vẻ như BH4 thực hiện điều này bằng cách vượt qua một phân tử gọi là kynurenine thường ngăn chặn sự phát triển của tế bào T trong các khối u.
Đồng tác giả cao cấp Clifford J. Woolf, giám đốc F.M. Trung tâm Sinh học Thần kinh Kirby tại Bệnh viện Nhi đồng Boston, ngạc nhiên rằng “một phân tử được công nhận là cần thiết cho nhiều chức năng trong sinh học thần kinh hiện được xác định là chìa khóa cho các liệu pháp hoàn toàn mới”.
Mô tả tác động của việc thay đổi lượng BH4, Woolf giải thích, “Khi chúng ta lọc nó xuống, chúng ta sẽ ngăn chặn sự tăng sinh tế bào T trong các bệnh tự miễn dịch hoặc hen suyễn. Khi chúng tôi quay số nó, chúng tôi có thể kích hoạt các tế bào T phát triển và tấn công các tế bào khối u, ngay cả trong những điều kiện bất lợi ”.
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm một số thuốc chẹn BH4 trên mô hình chuột bị dị ứng và các bệnh tự miễn dịch. Các loại thuốc này "làm dịu" các tế bào T tự hoạt động tích cực, ngăn chặn tình trạng viêm dị ứng và ngăn chặn các tế bào T gây ra các cuộc tấn công tự miễn dịch trong ruột và não.
Họ hy vọng sẽ sớm thử nghiệm một loại thuốc dựa trên cách tiếp cận trên người.
“Cái hay của phương pháp này là thay vì nhắm vào một cytokine hoặc lớp tế bào T đơn lẻ, chúng tôi ngăn chặn sự tăng sinh ở tất cả các tế bào T liên quan đến bệnh và điều này có thể chuyển thành hoạt động trên nhiều tình trạng lâm sàng đa dạng.”
Clifford J. Woolf
