3 yếu tố then chốt giúp “trẻ hóa” hệ miễn dịch

3 tín hiệu miễn dịch thiết yếu

Khi con người già đi, chức năng hệ miễn dịch suy giảm. Số lượng tế bào lympho T ít đi, khả năng đáp ứng với tác nhân gây bệnh chậm hơn, khiến cơ thể dễ nhiễm bệnh. Để khắc phục tình trạng này, các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) và Viện Broad đã phát triển phương pháp lập trình tạm thời các tế bào gan để cải thiện chức năng tế bào T. Điều này giúp bù đắp sự suy giảm của tuyến ức, cơ quan tạo điều kiện cho sự trưởng thành của tế bào T.

Cụ thể, nhóm nghiên cứu đã sử dụng mRNA để đưa vào 3 yếu tố then chốt hỗ trợ sự sống của tế bào T, giúp "trẻ hóa" hệ miễn dịch của chuột. Những con chuột già sau đó có số lượng tế bào T nhiều hơn, đa dạng hơn, phản ứng mạnh mẽ hơn với vaccine và cho thấy hiệu quả cao hơn khi áp dụng liệu pháp miễn dịch ung thư. "Nếu có thể phục hồi một thứ thiết yếu như hệ miễn dịch, chúng ta có thể hy vọng rằng con người sẽ sống khỏe mạnh hơn và tránh được bệnh tật trong suốt cuộc đời", giáo sư Feng Zhang, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.

Tuyến ức là cơ quan nhỏ nằm trước tim, giữ vai trò quan trọng trong sự phát triển của tế bào T. Tại đây, các tế bào T chưa trưởng thành trải qua quá trình "chọn lọc" nhằm đảm bảo tính đa dạng, đồng thời nhận các cytokine và yếu tố tăng trưởng cần thiết để tồn tại.

Trước đây, các nỗ lực trẻ hóa hệ miễn dịch chủ yếu tập trung vào việc đưa trực tiếp các yếu tố tăng trưởng của tế bào T vào máu, song điều này gây ra tác dụng phụ. Một hướng nghiên cứu khác là cấy ghép tế bào gốc nhằm tái tạo mô chức năng của tuyến ức. Nhóm nghiên cứu tại MIT đã tạo một "nhà máy" tạm thời ngay trong cơ thể để phát ra các tín hiệu kích thích tế bào T, những tín hiệu vốn do tuyến ức đảm nhiệm. Gan được chọn làm "nhà máy" do nhiều lợi thế bởi khả năng sản xuất protein cao ngay cả khi cơ thể già đi, dễ tiếp nhận mRNA hơn so với nhiều cơ quan khác, và là nơi toàn bộ dòng máu, bao gồm cả tế bào T, đều đi qua.

Để triển khai phương pháp này, các nhà nghiên cứu xác định 3 tín hiệu miễn dịch thiết yếu cho quá trình trưởng thành của tế bào T. Ba yếu tố này được mã hóa vào các chuỗi mRNA và vận chuyển bằng hạt nano lipid. Sau khi đưa vào máu, các hạt nano tập trung tại gan, nơi mRNA được tế bào gan hấp thụ và bắt đầu sản xuất các protein tương ứng. Ba yếu tố được cung cấp gồm DLL1, FLT-3 và IL-7, có vai trò thúc đẩy các tế bào T tiền thân phát triển thành tế bào T trưởng thành hoàn chỉnh.

Triển vọng mới cho trẻ hóa hệ miễn dịch

Thử nghiệm trên chuột cho thấy kết quả tích cực. Nhóm nghiên cứu đã tiêm các hạt mRNA cho chuột 18 tháng tuổi, tương đương khoảng 50 tuổi ở người. Do mRNA tồn tại trong thời gian ngắn, chuột được tiêm nhiều lần trong vòng bốn tuần nhằm duy trì hoạt động sản xuất protein ổn định tại gan. Kết quả cho thấy số lượng và chức năng tế bào T tăng lên đáng kể. Nhóm nghiên cứu tiếp tục đánh giá liệu phương pháp này có cải thiện đáp ứng với vaccine hay không. Chuột được tiêm ovalbumin, một loại protein trong lòng trắng trứng, thường dùng làm mô hình kháng nguyên. Kết quả cho thấy, ở những con chuột già được điều trị mRNA trước khi tiêm, số lượng tế bào T gây độc tế bào đặc hiệu với ovalbumin tăng gấp đôi so với nhóm chuột cùng tuổi không được điều trị.

Ngoài ra, phương pháp điều trị bằng mRNA còn giúp tăng cường hiệu quả của các phương pháp miễn dịch điều trị ung thư. Trong thí nghiệm, chuột 18 tháng tuổi được điều trị bằng mRNA, sau đó cấy ghép khối u và dùng thuốc ức chế điểm kiểm soát miễn dịch. Loại thuốc này nhắm vào protein PD-L1, nhằm gỡ bỏ cơ chế kìm hãm miễn dịch và kích hoạt tế bào T tấn công tế bào ung thư. Kết quả cho thấy những con chuột được kết hợp điều trị mRNA có tỷ lệ sống sót cao hơn rõ rệt và tuổi thọ dài hơn so với nhóm chỉ dùng thuốc ức chế điểm kiểm soát.

Các nhà nghiên cứu cũng xác định cả ba yếu tố tín hiệu đều đóng vai trò thiết yếu trong việc tạo ra hiệu quả tăng cường miễn dịch; không yếu tố nào có thể phát huy đầy đủ tác dụng khi đứng riêng lẻ. Trong thời gian tới, nhóm dự kiến thử nghiệm phương pháp này trên các mô hình động vật khác, đồng thời tìm kiếm thêm các tín hiệu có thể tiếp tục cải thiện chức năng miễn dịch. Họ cũng sẽ đánh giá tác động của liệu pháp này đối với các tế bào miễn dịch khác, bao gồm cả tế bào B.