Một nghiên cứu toàn cầu mới đây đã chỉ ra rằng các vi khuẩn đường ruột có thể thúc đẩy hệ miễn dịch của cơ thể tấn công các khối u. Phát hiện này có thể giúp cải thiện và tìm ra liệu pháp miễn dịch chống ung thư mang tính cá nhân hóa cho mỗi người bệnh.
Mục lục
Liệu pháp miễn dịch là một phương pháp điều trị thông qua việc kích thích khả năng tiêu diệt ung thư của chính cơ thể người bệnh.
Một trong số các phương pháp này sử dụng loại thuốc ức chế chốt kiểm soát miễn dịch.
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra, các tế bào ung thư sản sinh một số protein để lẩn trốn khỏi hệ thống miễn dịch của cơ thể. Tuy nhiên loại thuốc ức chế chốt kiểm soát miễn dịch sẽ ngăn chặn các protein này, từ đó giúp hệ miễn dịch của cơ thể nhận diện và tiêu diệt được tế bào ung thư.
Mặc dù vậy, không phải bệnh nhân nào cũng đáp ứng với liệu pháp này, chưa nói tới việc thuốc ức chế chốt kiểm soát miễn dịch có thể gây ra tác dụng phụ cho người bệnh.
Vậy những người bệnh nào sẽ đáp ứng tốt với liệu pháp miễn dịch này? Kết quả từ nghiên cứu đăng tải mới đây trên tạp chí Nature Communication đã hé lộ một phần thông tin mà các nhà khoa học đang tìm kiếm bấy lâu nay.
Viện Khám phá Y học Sanford Burnham Prebys ở La Jolla, bang California, Mỹ chịu trách nhiệm điều phối dự án toàn cầu này.
Vi khuẩn đường ruột, hệ miễn dịch và ung thư hắc tố da
Tiến sỹ Thomas Gajewski, chuyên gia về liệu pháp miễn dịch tại Đại học Chicago, Mỹ, đã đánh giá về nghiên cứu này là “một bước tiến quan trọng” nhằm tăng số lượng người bệnh đáp ứng tốt với liệu pháp miễn dịch.
Các điều tra viên tham gia dự án đã định danh 11 chuỗi gen vi khuẩn đường ruột đặc biệt. Tương tác giữa các chủng vi khuẩn này với hệ miễn dịch đã giúp làm chậm sự phát triển của khối ung thư hắc tố ở chuột thí nghiệm.
Thêm vào đó, nhóm tác giả còn nhấn mạnh về một con đường tín hiệu gọi là đáp ứng protein không cuộn gập (unfolded protein response – UPR). Đây là mối liên kết chính giữa các vi khuẩn đường ruột với khả năng chiến đấu chống lại khối u của hệ miễn dịch.
UPR là quá trình loại bỏ những protein cuộn gập lại không chính xác do căng thẳng tế bào. Hoạt động UPR giúp cho các protein tế bào luôn ổn định và khỏe mạnh
Nhóm nghiên cứu thấy rằng hoạt động UPR thấp hơn ở những người bị ung thư hắc tố da và đáp ứng tốt với liệu pháp ức chế chốt kiểm soát miễn dịch.
Điều này có thể cho thấy rằng: hoạt động UPR có thể là một dấu ấn sinh học tiềm năng để phát hiện ra người bệnh ung thư hắc tố da nào sẽ đáp ứng tốt với liệu pháp ức chế chốt kiểm soát miễn dịch.
Trưởng nhóm nghiên cứu, giáo sư Ze’ev Ronai tại Sanford Burnham Prebys nói: Nghiên cứu này đã định danh được một tập hợp các vi khuẩn có thể khởi động hệ thống miễn dịch chống ung thư. Nó còn xác định được các dấu hiệu sinh học có thể dùng để phân loại những người bị ung thư hắc tố da, từ đó giúp lựa chọn phương pháp ức chế chốt kiểm soát miễn dịch phù hợp.”
Cần cải thiện liệu pháp ức chế chốt kiểm soát miễn dịch
Mặc dù hiếm gặp, ung thư hắc tố vẫn là bệnh ung thư da có thể lan sang các mô xung quanh và di căn tới nhiều bộ phận khác trên cơ thể nhất. Khả năng di căn cao khiến ung thư hắc tố là một trong những căn bệnh ung thư nghiêm trọng và đe dọa tính mạng.
Theo Hiệp hội Ung thư Hoa Kỳ (American Cancer Society – ACS), ung thư hắc tố chỉ chiếm 1% các bệnh ung thư da nhưng gây ra phần lớn ca tử vong do ung thư da ở Mỹ.
Hiệp hội Ung thư Hoa Kỳ cũng ước tính rằng trong năm 2019 tại Mỹ, khoảng 96,480 người sẽ được chẩn đoán ung thư hắc tố và 7,230 người sẽ chết vì ung thư da.
Điều trị bằng chất ức chế chốt kiểm soát miễn dịch đã và đang có hiệu quả đáng kể trong việc giảm tỷ lệ tử vong cho các bệnh nhân ung thư hắc tố. Nhưng căn bệnh này vẫn có nguy cơ gây tử vong cao một khi đã di căn.
Kể cả khi bác sỹ đã kết hợp liệu pháp miễn dịch này với các phương pháp điều trị khác, vẫn chỉ có một nửa số ca bệnh đáp ứng tốt. Ngoài ra, những người đáp ứng với phương pháp điều trị vẫn có thể gặp phản ứng tự miễn, bị giới hạn thời gian đáp ứng và thậm chí không đáp ứng điều trị nữa.
Thông qua nghiên cứu, các nhà khoa học đã có thêm bằng chứng cho thấy hệ vi sinh vật đường ruột có thể ảnh hưởng tới hiệu quả của liệu pháp miễn dịch. Nghiên cứu trước đó của nhóm tác giả cũng cho thấy rằng một số chủng vi khuẩn có thể giúp tăng hiệu quả điều trị, trong khi một số thuốc kháng sinh và chế phẩm probiotic cụ thể có thể làm giảm hiệu quả này.
Mô hình chuột thí nghiệm
Giáo sư Ronal và các cộng sự đã sử dụng chuột bị thiếu protein ngón tay RING 5 (RNF5). Đây là loại protein giúp tế bào có thể tự loại bỏ các protein bị cuộn gập lỗi.
Nhóm nghiên cứu thấy rằng những con chuột này vẫn có thể ngăn chặn sự phát triển của khối ung thư hắc tố, miễn là hệ miễn dịch và các vi khuẩn đường ruột của chúng vẫn khỏe mạnh và nguyên vẹn.
Mặc dù vậy, khi những con chuột thiếu RNF5 được sống cùng những con chuột bình thường, hoặc được dùng kháng sinh, thì chúng bị mất khả năng chống lại ung thư hắc tố. Điều này cho thấy rằng hệ vi sinh vật đường ruột đóng vài trò quan trọng trong hệ thống miễn dịch chống ung thư của cơ thể.
Nghiên cứu sau đó còn thấy một vài yếu tố miễn dịch trong đường ruột, cùng với sự suy giảm hoạt động UPR ở các tế bào ruột và tế bào miễn dịch cũng đủ để kích hoạt các tế bào miễn dịch chống ung thư.
Bằng nhiều kỹ thuật hiện đại, nhóm nghiên cứu thấy rằng những chuột thiếu RNF5 có 11 chủng vi khuẩn nhiều hơn chuột thường. Khi cấy những chủng vi khuẩn này cho chuột vô khuẩn, những con chuột vô khuẩn được kích hoạt đáp ứng miễn dịch chống ung thư và giảm sự tăng trưởng của ung thư hắc tố.
Các thử nghiệm tiếp theo cũng tái khẳng định kết quả trên mẫu mô của ba nhóm bệnh nhân ung thư hắc tố. Những bệnh nhân này sau đó được sử dụng liệu pháp ức chế chốt kiểm soát miễn dịch.
Như vậy, khả năng đáp ứng điều trị liên quan tới nồng độ các thành phần cấu thành hoạt động UPR. Đây có thể là dấu ấn sinh học tiềm năng để dự đoán những bệnh nhân sẽ đáp ứng tốt với liệu pháp miễn dịch.
Nhóm nghiên cứu đang dự kiến xác định các chất chống ung thư mà vi khuẩn đường ruột sản sinh. Họ sẽ đánh giá khả năng chống ung thư của các chất này và tìm kiếm chế phẩm probiotic giúp tăng hiệu quả chữa trị cho bệnh nhân ung thư hắc tố.
Nhóm tác giả vẫn muốn tìm hiểu thêm nhiều khía cạnh khác. Trong nghiên cứu này, họ thấy rằng những con chuột thiếu RNF5 dễ bị viêm ruột hơn. Đây có thể là phản ứng phụ của liệu pháp ức chế chốt kiểm soát miễn dịch.
Giáo sư Ronal nói có thể nhóm của ông sẽ sử dụng được “mô hình hữu ích này” để tìm ra cách cải thiện “sự cân bằng giữa tự miễn và khả năng miễn dịch chống ung thư”, giúp nhiều người bệnh đáp ứng tốt với liệu pháp miễn dịch hơn.
Ông nói: “Nghiên cứu của chúng tôi đã xác lập một mối liên hệ chính thức giữa hệ gen vi sinh vật đường ruột microbiome và khả năng miễn dịch chống ung thư. Ngoài ra, nghiên cứu còn chỉ ra vai trò của hoạt động UPR trong quá trình miễn dịch, giúp trả lời một câu hỏi các nhà khoa học trong lĩnh vực này đã tìm kiếm từ lâu.”
