Phương pháp mới ghép tế bào gốc tủy không cần hóa trị hay xạ trị

Các nhà khoa học hiện đã tìm ra cách mới để phá hủy tế bào gốc tạo máu ở chuột mà không cần phải sử dụng hóa trị hay xạ trị, vì hai liệu pháp này độc và gây tác dụng phụ. Quy trình mới này có thể áp dụng trên bệnh nhân cần ghép tế bào gốc tạo máu từ người cho an toàn hơn.

Cấy ghép tế bào gốc tạo máu thường được biết tới như là cấy ghép tủy xương, một kỹ thuật giúp chữa khỏi nhiều căn bệnh. Nhưng việc điều trị thường gây độc nên nó được chỉ định cho một số ca bệnh đặc biệt.

Giờ đây, các nhà nghiên cứu đến từ Trường Y thuộc Đại học Stanford đã đưa ra một cách tiến hành điều trị giúp làm giảm đáng kể độc tính ở chuột. Nếu phương pháp này được chứng minh an toàn và hiệu quả ở người, nó có thể giúp điều trị các bệnh tự miễn như lupus, bệnh tiểu đường vị thành niên và bệnh đa xơ cứng; sửa chữa các rối loạn chuyển hóa bẩm sinh như hội chứng mất khả năng miễn dịch ("bubble boy" disease); điều trị các loại ung thư, cũng như làm cho cấy ghép nội tạng an toàn hơn và thành công hơn.

Bác sĩ Irving Weissman, đồng tác giả của công trình, giáo sư bệnh lý học và sinh học phát triển tại Stanford nói: "Nghiên cứu này tác động tới hầu hết các loại bệnh và ghép tạng". Bài báo mô tả về kỹ thuật này được công bố ngày 10 tháng 8 trên tạp chí Science Translational Medicine.

Trong cấy ghép tủy, người nhận phải hủy tủy của mình để có thể tiếp nhận tế bào mới từ người cho. Việc hủy tủy thông thường được thực hiện bằng các liệu pháp có độc tính cao và gây nhiều tác dụng phụ như hóa trị và xạ trị. (Nguồn drug.com)

Độc tính trong điều trị

Để ghép thành công tế bào gốc tạo máu, quần thể tế bào gốc tạo máu của chính bệnh nhân phải bị loại bỏ. Hiện nay, phương pháp loại bỏ vẫn là sử dụng hóa trị hoặc xạ trị, hai phương pháp đủ độc để gây tổn thương nhiều bộ cơ quan và thậm chí dẫn đến tử vong. Giáo sư Shizuru, tác giả chính của công trình nói: "Hóa trị và xạ trị sử dụng để làm tổn thương DNA trong cấy ghép, nó cũng gây ra nhiều vấn đề trước mắt và lâu dài cho nhiều mô trong cơ thể. Các tác dụng phụ được biết của liệu pháp này như gây ra tổn thương gan, cơ quan sinh dục và não, nguy cơ gây co giật và làm suy yếu sự phát triển thần kinh và tăng trưởng ở trẻ em". Do đó, cấy ghép tế bào gốc tạo máu chỉ được sử dụng khi các rủi ro của bệnh nghiêm trọng lớn hơn những biến chứng từ việc cấy ghép.

Để tránh những tác dụng phụ nguy hiểm này, các nhà nghiên cứu ở Stanford kết hợp với các công cụ của sinh học giúp việc cấy ghép tế bào gốc tạo máu mà không cần dùng tới hóa trị và xạ trị.

Sử dụng kháng thể

Các nhà khoa học bắt đầu với một kháng thể kháng protein bề mặt tế bào được gọi là c-kit, đó là dấu ấn trên bề mặt của các tế bào gốc tạo máu. Gắn kháng thể vào c-kit làm giảm tế bào gốc tạo máu ở chuột suy giảm miễn dịch. Chhabra nói: "Tuy nhiên, chỉ kháng thể này sẽ không có hiệu quả ở người nhận có hệ miễn dịch hoàn chỉnh như ở người cần được ghép tủy xương". Các nhà nghiên cứu đã tìm cách nâng cao hiệu quả bằng cách kết hợp nó với các kháng thể hoặc với các tác nhân sinh học có tác động khóa một loại protein bề mặt tế bào khác là Cd47. Khóa Cd47 làm giải phóng đại thực bào để "ăn" tế bào mục tiêu bao phủ bởi c-kit kháng thể.

Với việc khóa Cd47 và gắn kháng thể vào protein c-kit, hệ thống miễn dịch loại bỏ hầu hết tế bào gốc tạo máu của động vật, tạo điều kiện cho các tế bào gốc tạo máu được cấy ghép từ người hiến tặng cư trú trong tủy xương, sau đó sản xuất máu và hệ thống miễn dịch hoàn toàn mới.

Shizuru lưu ý rằng các nhà nghiên cứu không chỉ tìm ra cách an toàn để loại tế bào gốc cũ mà còn an toàn trong việc ghép vào những tế bào gốc tạo máu mới. Hiện nay, việc cấy ghép tủy xương chữa hỗn hợp các tế bào gốc tạo máu và các tế bào miễn dịch khác nhau từ người cho, những tế bào này có thể tấn công các mô của người nhận. Điều này dẫn tới căn bệnh vật ghép kháng kí chủ (graft-versus-host disease), bệnh có thể gây tổn hại mô và thậm chí giết chết bệnh nhân.

Sự thành công của các kỹ thuật này trên chuột thì cũng có thể hy vọng sẽ thành công ở người. Shizuru nói: "Nếu nó hoạt động ở người như đã thấy trên chuột, chúng tôi hy vọng rằng nguy cơ tử vong từ cấy ghép tế bào gốc tạo máu sẽ giảm từ 20 phần trăm xuống không phần trăm”.

Quy trình tạo chuột khảm mang tế bào gốc tạo máu từ cá thể khác, đầu tiên chuột được tiêm kháng thể kháng phân tử c-kit (ACK2), và chất đối kháng với phân tử CD47 (CV1mb), sau 6 ngày chuột được cấy ghép tế bào gốc tạo máu, sau 1 tháng chuột được phân tích thành phần quần thể tế bào máu. 

'Kỷ nguyên mới trong điều trị bệnh'

Weissman, giám đốc viện Sinh học Tế bào gốc và Y học tái tạo, giám đốc của Trung tâm Ludwig về Nghiên cứu Tế bào gốc Ung thư cho biết: "Nếu và khi điều này được thực hiện, nó sẽ là một kỷ nguyên hoàn toàn mới trong trị liệu và y học tái tạo”.

Một khi hệ thống máu và miễn dịch của bệnh nhân được thay thế an toàn, bất cứ căn bệnh nào liên quan tới máu và tế bào miễn dịch của bệnh nhân có thể được chữa khỏi chỉ với một lần cấy ghép tế bào gốc tạo máu. Thay thế máu và tế bào miễn dịch của bệnh nhận một cách an toàn sẽ loại bỏ những tế bào tấn công trở lại bệnh nhân giúp tránh những bệnh như viêm khớp dạng thấp và bệnh tiểu đường loại 1.

An toàn trong cấy ghép tế bào gốc tạo máu cũng giúp cấy ghép nội tạng an toàn và dễ dàng hơn. Hiện nay, những người được cấy ghép phải duy trì sự sống của họ bằng các thuốc ức chế hệ thống miễn dịch để tránh nó tấn công cơ quan cấy ghép. Nhưng, Weissman cho biết "Ngay cả sử dụng thuốc ức chế miễn dịch, hầu hết các tạng ghép cũng suy giảm chức năng theo thời gian, và các thuốc ức chế miễn dịch làm cho bệnh nhân dễ bị nhiễm trùng hoặc dấn tới ung thư".

Nhưng nếu tế bào gốc máu và hệ miễn dịch từ người hiến tạng có thể được cấy ghép đồng thời với ghép tạng, hệ thống miễn dịch mới sẽ nhận không tấn công nó. Shizuru nói: "Các tế bào được cấy ghép, các cơ quan hiến tặng và các mô của bệnh nhân cùng tồn tại. Các tế bào gốc tạo máu mới tạo ra hệ miễn dịch mới cho bệnh nhân, và các cơ quan cấy ghép không bị đá ra ngoài”.

Tế bào gốc tạo máu và hệ miễn dịch cũng là một vấn đề gặp phải trong y học tái tạo. Nếu tế bào gốc được cấy ghép để sửa chữa các tổn thương ở các cơ quan khác như gan hay tim, thì hệ tế bào gốc của người nhận có thể sẽ đào thải. Do đó, việc cấy ghép tế bào gốc tạo máu mới giúp người nhận dung nạp các cơ quan mới. Điều này mở ra một kỉ nguyên mới cho y học tái tạo.