Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Cell Biomaterials, một nhóm các kỹ sư hóa học và nano tại Đại học California San Diego đã nghiên cứu chi tiết về cách virus khảm đậu đũa (Cowpea mosaic virus - CPMV) kích hoạt hệ thống miễn dịch của cơ thể người để giúp nhận biết và tấn công các tế bào ung thư.

Kết quả thử nghiệm tiền lâm sàng ho thấy CPMV có khả năng chống khối u rõ rệt trên nhiều mô hình chuột, cũng như trên chó bị ung thư. Khi được tiêm trực tiếp vào khối u, liệu pháp CPMV sẽ kích hoạt các tế bào miễn dịch bẩm sinh (bạch cầu trung tính, đại thực bào và tế bào sát thủ tự nhiên) xâm nhập vào vi môi trường khối u để tiêu diệt tế bào ung thư. Đồng thời, virus này còn kích hoạt tế bào B và tế bào T để thiết lập trí nhớ miễn dịch chống khối u lâu dài. Sự đánh thức miễn dịch này không chỉ giúp tiêu diệt khối u mục tiêu mà còn huấn luyện hệ miễn dịch săn lùng các khối u di căn ở những vị trí khác trong cơ thể.
 
"Thật thú vị là khi CPMV chứ không phải các virus thực vật khác kích thích đáp ứng chống khối u," Nicole Steinmetz, tác giả chính của nghiên cứu, hiện đang giữ chức danh Giáo sư được tài trợ bởi quỹ Leo và Trude Szilard tại Đại học California, San Diego cho biết.

"Nghiên cứu này giúp chúng tôi hiểu rõ hơn về cách CPMV hoạt động hiệu quả như thế nào,” Anthony Omole, nghiên cứu sinh về kỹ thuật hóa học và nano tại phòng thí nghiệm của Steinmetz, tác giả đầu tiên nghiên cứu, cho biết. “Điều chúng tôi thấy thú vị nhất là mặc dù các tế bào miễn dịch ở người không bị CPMV xâm nhập, nhưng chúng đáp ứng với nó và bị tái lập trình về trạng thái hoạt hoá, điều này cuối cùng huấn luyện chúng phát hiện và tiêu diệt các tế bào ung thư".

Một câu hỏi quan trọng trong việc chuyển CPMV sang bệnh nhân ung thư là điều gì khiến loại virus thực vật này hiệu quả đến vậy trong việc chống lại ung thư?

Để nghiên cứu, Omole, Steinmetz và các cộng sự tại Phòng thí nghiệm Đặc tính Công nghệ Nano của Viện Ung thư Quốc gia đã thực hiện so sánh song song CPMV với virus đốm vàng trên đậu đũa (cowpea chlorotic mottle virus-CCMV), một loại virus thực vật có họ hàng gần nhưng không biểu hiện tác dụng chống khối u khi tiêm vào khối u. Cả hai loại virus đều tạo thành các hạt nano có kích thước tương tự nhau và được các tế bào miễn dịch của người hấp thụ với tốc độ tương tự. Tuy nhiên, khi đã xâm nhập vào bên trong, các virus này tạo ra những kết quả khác nhau.

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng chỉ có CPMV kích thích sản xuất interferon loại I, II và III - những protein có đặc tính chống ung thư nổi tiếng. "Điều này đặc biệt thú vị vì một số loại thuốc miễn dịch trị ung thư rất sớm là interferon tái tổ hợp," Omole lưu ý. Trong khi đó, CCMV kích thích một loạt các interleukin tiền viêm không chuyển hóa thành chất tiêu diệt hiệu quả khối u. Một điểm khác biệt quan trọng khác nằm ở cách RNA của các loại virus này được xử lý bên trong tế bào động vật có vú. RNA của CPMV tồn tại lâu hơn và được đưa đến endolysosome, nơi chúng kích hoạt thụ thể TLR7 (toll-like receptor 7), một thành phần quan trọng trong việc kích hoạt đáp ứng miễn dịch kháng virus, và quan trọng hơn là đáp ứng miễn dịch chống khối u. Mặt khác, RNA của CCMV không đạt đến điểm kích hoạt này.

CPMV cũng mang lại một lợi thế độc đáo ới vai trò là một liệu pháp miễn dịch hiệu quả về mặt chi phí. Không giống như nhiều liệu pháp khác đòi hỏi quy trình sản xuất phức tạp và tốn kém, CPMV có thể được sản xuất bằng phương pháp ‘trồng trọt phân tử’. "Nó có thể được nuôi trong cây trồng bằng ánh sáng mặt trời, đất và nước". Omole cho biết.

Nhóm nghiên cứu đang nỗ lực đưa CPMV vào thử nghiệm lâm sàng. Steinmetz cho biết thêm: "Nghiên cứu hiện tại cung cấp những hiểu biết sâu sắc về cơ chế hoạt động của CPMV. Chúng tôi đang nỗ lực thực hiện các bước tiếp theo để đảm bảo rằng ứng cử viên CPMV mạnh nhất được lựa chọn để đạt được hiệu quả và độ an toàn trong việc chống khối u. Đây là thời điểm then chốt và chúng tôi đã sẵn sàng đưa nghiên cứu này vượt ra khỏi phòng thí nghiệm và hướng tới các thử nghiệm lâm sàng."

Nguồn: Sciencedaily.com