Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT, Hoa Kỳ) đã phát triển một cách mới để bảo vệ các tế bào miễn dịch CAR-T khỏi hư hại khi bị đông lạnh để lưu trữ và vận chuyển - bằng cách sử dụng các loại đường tự nhiên làm chất chống đông không độc hại. Kỹ thuật, công bố trên tạp chí Trends in Biotechnology, có thể giúp nhiều bệnh viện hơn cung cấp được loại liệu pháp điều trị ung thư này.

Các tế bào miễn dịch được kỹ thuật hóa để tấn công tế bào ung thư, gọi là CAR-T, được dùng để điều trị một số loại ung thư máu. Tuy nhiên, hiện chỉ khoảng 5% bệnh viện tại Hoa Kỳ có khả năng tạo ra và cung cấp tế bào CAR-T cho bệnh nhân. Với nhiều bệnh nhân, điều này đồng nghĩa các tế bào phải được đông lạnh và vận chuyển đường dài. Chất bảo quản thông thường được dùng để chống đông là dimethyl sulfoxide (DMSO) - một hợp chất độc, phải được loại bỏ trước khi truyền tế bào cho bệnh nhân, và nhiều bệnh viện không thực hiện được quy trình phức tạp này.

Cơ chế chống đông học từ loài ếch gỗ Bắc Cực

Thay vì xử lý tế bào bằng hóa chất bảo vệ lạnh phải loại bỏ trước khi điều trị, nhóm nghiên cứu đã bảo quản chúng bằng một loại đường chống đông không độc. Họ sử dụng hai loại đường mà giới khoa học từng dùng để giúp tế bào sống sót ở nhiệt độ thấp - trehalose và sucrose. Các loại đường này giúp tế bào chống lạnh một cách tự nhiên bằng cách bảo vệ protein khỏi biến tính và ngăn hình thành tinh thể băng. Cơ chế chống đông này được tìm thấy ở nhiều sinh vật vùng Bắc Cực, chẳng hạn loài ếch gỗ Bắc Mỹ, giúp chúng sống sót ở nhiệt độ cực thấp dưới 0.

Để đưa các phân tử đường vào bên trong tế bào, nhóm sử dụng một kỹ thuật gọi là điện xung (electroporation). Bằng cách áp một dòng điện nhỏ, họ tạo ra các lỗ tạm thời trên màng tế bào, cho phép các phân tử lớn như đường đi qua. Nhóm vẫn cần thêm một lượng nhỏ DMSO, nhưng không đủ nhiều để phải loại bỏ về sau. Phương pháp này được đặt tên là SAFE (Sugar Augmented Freezing by Electroporation - Đông lạnh Tăng cường bằng Đường qua Điện xung).

Tăng tỷ lệ sống và hiệu quả điều trị

Theo nghiên cứu công bố trên tạp chí Trends in Biotechnology, các tế bào được bảo quản bằng kỹ thuật này cho tỷ lệ sống và khả năng nhân lên sau rã đông cao gấp khoảng 1,8 lần, đồng thời hiệu quả điều trị trong các mô hình nghiên cứu tăng tới hai lần so với phương pháp đông lạnh thông thường. Các tế bào CAR-T được bảo quản bằng đường đã được dùng để điều trị thành công u lympho không Hodgkin và u nguyên bào thần kinh đệm (glioblastoma) trên chuột, với tỷ lệ sống cao hơn nhóm dùng tế bào bảo quản bằng hóa chất.

Theo TS Ana Jaklenec, một trong các tác giả chính, với cách tiếp cận này, về lý thuyết có thể chỉ cần rã đông tế bào rồi tiêm luôn mà không cần bước xử lý bổ sung nào - điều này có thể cho phép nhiều trung tâm điều trị ung thư hơn có khả năng cung cấp liệu pháp CAR-T. Nhóm nghiên cứu hiện đang tìm cách hợp tác với các bệnh viện để tích hợp kỹ thuật này vào quy trình xử lý tế bào CAR-T, hướng tới việc mở rộng khả năng tiếp cận của một liệu pháp điều trị ung thư tiên tiến.

N.P.A (NASTIS), theo Massachusetts Institute of Technology