'Siêu nạp' tế bào T bằng ty thể sẽ giúp tăng cường hoạt động chống khối u của chúng
Việc chống lại ung thư khiến cho các tế bào T bị kiệt sức. Các vi môi trường khối u thù địch có thể làm cạn kiệt hoạt động ty thể của chúng, dẫn đến tình trạng được gọi là kiệt sức tế bào T. Hiện tượng này cũng cản trở các liệu pháp tế bào nuôi cấy, trong đó cả liệu pháp tế bào T khỏe mạnh, nhắm mục tiêu vào khối u của bệnh nhân ung thư. Do đó, rất cần có một phương pháp mới để tăng cường hoạt động của ty thể và tăng cường tế bào T.
Mới đây, các nhà nghiên cứu của Bệnh viện Brigham and Women, hợp tác với các đồng nghiệp tại Viện miễn dịch trị liệu Leibniz ở Đức, đã phát triển được một cách có thể "siêu nạp" tế bào T bằng cách cung cấp cho chúng ty thể bổ sung từ các tế bào gốc đa năng.
Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Cell, các nhà nghiên cứu báo cáo rằng các tế bào T siêu nạp này biểu hiện hoạt động chống khối u tăng cao và giảm thiểu các dấu hiệu kiệt sức ở các mô hình ung thư tiền lâm sàng, cho thấy kỹ thuật này có thể giúp cải thiện các liệu pháp miễn dịch hiện có.
"Những tế bào T siêu nạp này có thể vượt qua một trong những rào cản cơ bản của liệu pháp miễn dịch khi thâm nhập vào khối u và vượt qua trạng thái không có khả năng miễn dịch trong khối u", Tiến sĩ Shiladitya Sengupta, Khoa Y học của Brigham cho biết.
"Tế bào T đảm nhiệm việc cung cấp nhiên liệu. Việc cấy ghép ty thể này là sự khởi đầu của liệu pháp bào quan sinh học, trong đó một bào quan được đưa vào tế bào để làm cho nó có hiệu quả hơn".
"Những nỗ lực trước đây nhằm tăng cường chức năng ty thể trong tế bào T chủ yếu tập trung vào việc nhắm mục tiêu vào các gen hoặc các con đường cụ thể, nhưng các phương pháp này không hiệu quả khi ty thể đã bị hư hỏng hoặc bị rối loạn chức năng. Phương pháp tiếp cận của chúng tôi bao gồm việc chuyển toàn bộ các bào quan ty thể khỏe mạnh vào tế bào. Quá trình này tương đương với quá trình cấy ghép nội tạng—như cấy ghép tim, gan hoặc thận—nhưng được tiến hành ở cấp độ vi mô", Luca Gattinoni, tiến sĩ y khoa, đồng tác giả chính của nghiên cứu giải thích.
Để phát triển được phương pháp này, nhóm nghiên cứu đã dựa trên những phát hiện trước đó họ: các tế bào ung thư có thể hút ty thể của các tế bào miễn dịch thông qua các ống nano ở giữa các tế bào. Các ống nano này được các nhà nghiên cứu mô tả là "các xúc tu nhỏ".
Dựa trên những kết quả này, nhóm nghiên cứu đã hợp tác với các nhà khoa học tại Viện Leibniz để nghiên cứu sự tương tác giữa các tế bào gốc tủy xương (BMSC) và tế bào T gây độc. Nhờ áp dụng nhiều phương pháp tiếp cận kính hiển vi điện tử và huỳnh quang khác nhau, họ quan sát thấy được BMSC đã mở rộng các ống nano đến các tế bào T được kích hoạt, cung cấp ty thể nguyên vẹn. Điều này giúp hồi sinh các tế bào T (mito+)
Nhóm nghiên cứu đã kiểm tra cách các tế bào T bị tăng cường quá mức, ảnh hưởng đến chức năng miễn dịch. Khi truyền các tế bào mito+ vào mô hình chuột bị u hắc tố, nó cho thấy phản ứng chống khối u cao hơn đáng kể và tỷ lệ sống sót ở chuột kéo dài hơn so với các tế bào T không có ty thể bổ sung.
Các thí nghiệm tiếp theo cũng cho thấy các tế bào mito+ có thể dễ dàng xâm nhập vào khối u, nhân lên nhanh chóng và truyền ty thể bổ sung của chúng cho các tế bào con, ở những nơi chúng tồn tại trong một thời gian dài. Ngoài ra, các tác giả phát hiện ra rằng các tế bào mito+ có thể sống sót và chống lại sự suy kiệt của tế bào T trong môi trường vi mô của khối u.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng việc tăng cường tế bào T của con người giúp hệ thống miễn dịch chống lại khối u ở nhiều mô hình ung thư. Đáng chú ý, họ đã chứng minh rằng các tế bào lympho xâm nhập khối u và CAR-T, thường phát triển ty thể bị hư hỏng trong môi trường vi mô của khối u, biểu hiện các đặc tính tiêu diệt ung thư mạnh mẽ hơn khi được tăng cường bằng ty thể từ BMSC chính từ người hiến tặng.
Các tác giả gợi ý rằng các ứng dụng trong tương lai có thể bao gồm việc sử dụng BMSC phù hợp với từng bệnh nhân để có thể tăng cường tế bào T cho mục đích chuyển giao nuôi cấy.
