Sau COVID-19, công nghệ vắc-xin mRNA sẽ giúp chúng ta chữa khỏi bệnh ung thư

Tháng 2 năm 2019, khi Molly Cassidy đang ôn tập cho kỳ thi luật sư ở Arizona thì cô bị một cơn đau dữ dội quấy rầy. Nó xuất phát từ một bên tai, sau đó lan dần xuống dưới hàm khiến cô rất khó chịu.

Ban đầu, Cassidy chỉ nghĩ rằng mình bị đau răng, nhưng khi soi gương để kiểm tra bên trong miệng, cô đã hốt hoảng phát hiện ra một vết sưng ở dưới lưỡi. Ngay lập tức, Cassidy lái xe đến phòng khám gần nhà.

"Các bác sĩ ở đó đã nói với tôi rằng đó chỉ là những biểu hiện của căng thẳng, bởi tôi vừa phải ôn tập cho kỳ thi luật sư lại vừa phải chăm một cậu con trai mới 10 tháng tuổi", Cassidy, 38 tuổi sống ở thành phố Tucson nhớ lại.

Không tin tưởng vào chẩn đoán đó, hai ngày hôm sau cô đã tới nói chuyện với nha sĩ của mình. “Anh ấy nhìn tôi khoảng 5 giây rồi nói “Cô đã bị ung thư rồi”", Cassidy kể lại. "Đó thực sự là một cú sốc lớn".

Một loại xét nghiệm kỹ càng sau đó tiết lộ Cassidy đã mắc một dạng ung thư vùng đầu cổ nghiêm trọng và cần phải điều trị tích cực ngay lập tức. Phác đồ bao gồm một cuộc phẫu thuật để cắt bỏ một phần lưỡi và nạo vét 35 hạch bạch huyết quanh cổ. Kế đó là 35 mũi xạ trị và 3 đợt hóa trị tổng cộng.

Ngưỡng tưởng với sự can thiệp khủng khiếp đó, căn bệnh ung thư của Cassidy sẽ phải đầu hàng. Nhưng không, chỉ 10 ngày sau khi kết thúc đợt điều trị cuối cùng, Cassidy phát hiện thêm một cục u cứng như đá cẩm thạch trên xương đòn của mình. Căn bệnh ung thư đã quay trở lại – trút sự giận dữ của nó lên cơ thể cô ấy. Nó đã di căn khắp xung quanh thành cổ cho đến tận phổi của Cassidy.

"Đến thời điểm đó, tôi thực sự không còn lựa chọn nào khác. Tất cả các phương pháp điều trị ung thư hiện có đã đều vô tác dụng. Mùa hè năm 2019, các bác sĩ nói rằng căn bệnh ung thư của tôi đã rất nặng, và họ bảo tôi nên thu xếp những việc còn lại. Tôi thậm chí đã lên kế hoạch cho đám tang của mình", Cassidy nói.

Nhưng rồi, hi vọng đã lại mở ra với Cassidy khi các bác sĩ lấy được khối u ra khỏi xương đòn của cô ấy. Họ nói cô có thể đủ điều kiện tham gia một thử nghiệm lâm sàng tại Trung tâm Ung thư Đại học Arizona. Ở đó, các nhà khoa học đang muốn kiểm tra tác dụng của một loại vắc-xin mRNA cho các bệnh nhân ung thư đại trực tràng và ung thư vùng đầu cổ.

Không còn lựa chọn nào khác, Cassidy đã chớp lấy cơ hội của mình để tham gia thử nghiệm. "Tôi đã đến đúng nơi và ở vào đúng thời điểm để có được cơ hội với thử nghiệm lâm sàng này", cô nói.

RNA thông tin hay mRNA là một dạng vật chất di truyền trong cơ thể. Nó được ví như một "bức thư" được gửi đến nhân của tế bào, nói cho cho tế bào biết loại protein nào mà nó đang thiếu. Sau khi nhận được thông tin từ mRNA, tế bào mới chỉ đạo sản xuất ra đủ lượng và loại protein mà nó cần để hoạt động.

Protein xây dựng lên tóc, cơ bắp và cả xương của bạn. Nhưng enzyme có trong nước bọt đang giúp bạn tiêu hóa thức ăn cũng là protein. Hemoglobin trong máu giúp vận chuyển oxy cũng là protein. Cả các kháng thể đang giúp bạn chống lại mầm bệnh cũng là protein.

Chính xác thì protein có mặt và làm nên từng tế bào trên cơ thể chúng ta, và chúng đều được sản sinh ra từ các bản mã mRNA.

Về lý thuyết, nếu bạn có thể thiết kế ra một loại mRNA của riêng mình và đưa nó vào tế bào, bạn có thể chiếm quyền điều khiển quá trình dịch mã và tạo ra bất kỳ loại protein nào bạn muốn – từ kháng nguyên để chủng ngừa bệnh truyền nhiễm, các enzyme để đảo ngược một căn bệnh hiếm gặp hoặc một loại protein có thể kích hoạt hệ thống miễn dịch tấn công tế bào ung thư.

mRNA chính là công nghệ đang được Pfizer và Moderna sử dụng trong các liều vắc-xin COVID-19. Tại Việt Nam đầu tuần trước, Tập đoàn Vingroup cho biết họ cũng đã ký kết thành công với Công ty Cổ phần Công nghệ sinh học Arcturus Therapeutics của Mỹ, để nhận chuyển giao độc quyền công nghệ sản xuất vắc-xin dựa trên mRNA .

Theo đó, Arcturus sẽ tiến hành chuyển giao cho công ty thành viên VinBioCare của Vingroup toàn bộ quy trình sản xuất bao gồm bí quyết công nghệ, đào tạo, chuyển giao, thực hành và kiểm định sản phẩm vắc-xin mRNA phòng ngừa COVID-19.

Nhưng trong khi đại đa số chúng ta chỉ mới nghe đến công nghệ mRNA lần đầu tiên kể từ đại dịch COVID-19, công nghệ này từ lâu đã được các nhà khoa học nghiên cứu để phát triển các loại vắc-xin chống ung thư, các bệnh tự miễn như đa xơ cứng và các bệnh truyền nhiễm khác như virus hợp bào hô hấp.

Daniel Anderson, một nhà khoa học đến từ Viện Nghiên cứu Ung thư Tích hợp Koch cho biết: "mRNA không phải là một ý tưởng mới, nhưng đại dịch COVID là lần đầu tiên chúng ta thấy được vắc-xin mRNA có thể được phát triển đến mức an toàn và hiệu quả cho hàng triệu người".

Trước đó vắc-xin mRNA đã được thử nghiệm lâm sàng giai đoạn I, II và III trên số lượng nhỏ bệnh nhân mắc các loại ung thư khác nhau, bao gồm ung thư máu, ung thư phổi không phải tế bào nhỏ, ung thư dạ dày, ung thư vú, ung thư buồng trứng và ung thư tuyến tụy.

Van Morris, một phó giáo sư chuyên khoa ung thư đường tiêu hóa tại Trung tâm Ung thư MD Anderson, Đại học Texas cho biết:

"Một trong những điểm hay của công nghệ mRNA chữa ung thư là nó có thể được sử dụng cho bệnh nhân mà không cần biết loại ung thư họ mắc là gì — không quan trọng đó là ung thư vú hay ung thư phổi miễn là bạn có thể xác định được các đột biến của nó".

Trong các nghiên cứu của mình, Morris đang dẫn đầu một nhóm thử nghiệm lâm sàng giai đoạn II để khám phá tiềm năng của vắc-xin mRNA trên bệnh nhân ung thư đại trực tràng giai đoạn II và III.

Ý tưởng là: Chỉ cần bạn biết đột biến nào đã gây ung thư cho bệnh nhân của mình, bạn có thể tạo ra loại vắc-xin mRNA cá nhân hóa cho họ, chỉ tấn công vào các tế bào ung thư chứa đột biến đó và quét sạch chúng ra khỏi cơ thể người bệnh.

Julie E. Bauman, phó giám đốc Trung tâm Ung bướu Đại học Arizona, người bác sĩ trực tiếp điều trị cho Cassidy giải thích:

Với phương pháp cá nhân hóa, các bác sĩ sẽ trích lấy một mẫu mô từ khối u của bệnh nhân. Mẫu mô này sẽ được đưa vào phòng phân tích DNA để xác định các đột biến nào đã gây ra căn ung thưa cho họ.

Trong phòng thí nghiệm, máy tính sẽ so sánh hai mẫu DNA, một từ khối u và một từ các tế bào lành tính để xem đột biến đã xảy ra ở đâu. Sau đó, các bác sĩ sẽ thiết kế ra một phân tử mRNA để làm vắc-xin phản ứng lại với đột biến.

Việc này thường được thực hiện trong vòng bốn đến tám tuần, Robert A. Seder, trưởng Bộ phận Miễn dịch học Tế bào của Trung tâm Nghiên cứu Vắc-xin thuộc Viện Dị ứng và bệnh truyền nhiễm Quốc gia Hoa Kỳ cho biết.

Seder ví công đoạn này giống như một chuyến tham quan vào thế giới các phân tử tạo nên RNA, "đó là một chuyến tham quan kỹ thuật mà bạn buộc phải làm để có thể tạo ra được vắc-xin", ông nói.

Sau khi tiêm vắc-xin mRNA vào bệnh nhân, mRNA sẽ thông báo cho các tế bào của bệnh nhân sản xuất các protein có liên quan đến những đột biến cụ thể trên khối u của họ. Morris nói các mảnh protein khối u được tạo ra từ mRNA sau đó sẽ kích thích hệ thống miễn dịch của bệnh nhân nhận ra chúng.

Về cơ bản, các hướng dẫn mRNA huấn luyện các tế bào T của hệ thống miễn dịch — là những tế bào máu trắng giúp chúng ta chống lại mầm bệnh. Bây giờ, tế bào T sẽ để nhận ra được 20 đột biến trong tế bào ung thư và chỉ tấn công những tế bào nào đang mang đột biến đó.

Bởi tế bào T chạy khắp cơ thể, chúng sẽ rà soát ung thư như những toán lính biệt kích trong chiến dịch tìm diệt khủng bố. Tất cả các tế bào ung thư mang đột biến đề sẽ bị tiêu diệt, các tế bào khỏe mạnh khác không mang đột biết sẽ được để yên và bảo vệ giống như dân thường.

Ở cấp độ phân tử, "những gì chúng tôi đang cố gắng làm với vắc-xin mRNA ung thư là cảnh báo hệ thống miễn dịch biến đến khối u, rồi để hệ thống miễn dịch tấn công nó - về cơ bản đó là một phần mềm sinh học", bác sĩ John Cooke, giám đốc y tế tại Trung tâm Trị liệu RNA Houston Methodist giải thích. "Các loại vắc-xin này đang được phát triển để chống lại các bệnh ung thư di căn hoặc các loại ung thư hiện chưa có phương pháp điều trị hiệu quả".

Các nhà nghiên cứu cũng đang tìm hiểu xem liệu vắc-xin mRNA có thể được kết hợp với các liệu pháp miễn dịch khác hay không? Chẳng hạn như chất ức chế kiểm soát có tác dụng nhả "chiếc phanh" tự nhiên trên hệ thống miễn dịch cho phép tế bào T có thể nhận ra và tấn công khối u.

Hay liệu pháp tế bào T, trong đó tế bào T thu hoạch từ máu của bệnh nhân được chỉnh sửa rồi kích thích phát triển trong phòng thí nghiệm giống như một đội quân miễn dịch được huấn luyện. Sau đó, chúng được truyền trở lại cơ thể bệnh nhân để tiêu diệt tế bào khối u giống với kịch bản đã được tập huấn phía bên ngoài.

Theo thống kê của một nghiên cứu trên tạp chí Nature, hiện có khoảng 60 thử nghiệm lâm sàng vắc-xin ung thư mRNA đang được tiến hành, một số thử nghiệm đã cho kết quả rất lạc quan.

Chẳng hạn như trong một nghiên cứu tiến hành bởi nhóm của bác sĩ Bauman, cô và các đồng nghiệp của mình đã sử dụng vắc-xin mRNA cùng với chất ức chế điểm kiểm soát miễn dịch để điều trị ung thư vùng đầu cổ và ung thư đại trực tràng cho các bệnh nhân.

Kết quả cho thấy trên 5 trong số 10 bệnh nhân mắc ung thư vùng đầu cổ, vắc-xin mRNA đã thu nhỏ được khối u và 2 bệnh nhân thậm chí đã thuyên giảm hoàn toàn, không còn dấu vết của tế bào ung thư trong cơ thể.

Tuy nhiên, đáng tiếc là 17 bệnh nhân ung thư đại trực tràng đã không đáp ứng với điều trị. "Với ung thư đại trực tràng, hệ thống miễn dịch không có nhiều đất để hoạt động — các tế bào ung thư ẩn náu tốt hơn", Bauman giải thích.

Tháng 6 vừa rồi, công ty công nghệ sinh học BioNTech cũng vừa tuyên bố khởi động thử nghiệm lâm sàng giai đoạn II một loại vắc-xin mRNA trị ung thư có tên mã là BNT111. Bệnh nhân đầu tiên được điều trị bằng mRNA đã mắc một loại ung thư da.

"Chúng tôi đặt tầm nhìn của mình vào việc khai thác sức mạnh của hệ thống miễn dịch, để chống lại ung thư và các bệnh truyền nhiễm. Trong đại dịch vừa qua, chúng tôi đã có thể chứng minh tiềm năng của vắc-xin mRNA trong việc giải quyết COVID-19.

Nhưng chúng ta không được quên rằng ung thư cũng là một mối đe dọa sức khỏe toàn cầu, thậm chí còn tồi tệ hơn cả đại dịch hiện nay ", bác sĩ Özlem Türeci, đồng sáng lập và là Giám đốc Y tế của BioNTech cho biết.

Vắc-xin mRNA ung thư "BNT111 đã có một hồ sơ đánh giá an toàn và kết quả sơ bộ đáng khích lệ trong thử nghiệm lâm sàng giai đoạn trước. Với việc bắt đầu dùng nó điều trị cho bệnh nhân trong thử nghiệm Giai đoạn II, chúng tôi được khuyến khích tiếp tục đi trên con đường ban đầu này để nhận ra tiềm năng của vắc-xin mRNA cho bệnh nhân ung thư".

Trên thực tế, BNT111 chỉ là một trong số 5 loại loại vắc-xin mRNA mà BioNTech phát triển trong một dự án mà họ gọi là FixVac, với mục tiêu là điều trị bệnh ung thư.

Nếu vắc-xin mRNA được chứng minh là có hiệu quả, các nhà nghiên cứu hy vọng nó có thể được phát triển thành một liệu pháp điều trị ung thư, ngăn ngừa tái phát và thậm chí phòng ung thư ở những người dễ mắc chúng.

"Tôi nghĩ rằng đây sẽ là một ứng dụng khác của vắc-xin mRNA, nó sẽ giúp các bác sĩ ung thư trao cơ hội sống tốt hơn cho bệnh nhân của mình", bác sĩ Cooke nói. "Và nếu vắc-xin phòng ung thư có hiệu quả, chúng có thể biến ung thư trở thành một căn bệnh có thể phòng ngừa được."

Molly Cassidy hiện vẫn sống khỏe mạnh cùng chồng và cậu con trai Brogan Atwood giờ đã lên 3 tuổi.

Trở lại với Cassidy, phác đồ điều trị ung thư của cô kéo dài tổng cộng 27 tuần. Trong khoảng thời gian đó, Cassidy đã được tiêm 9 mũi vắc-xin mRNA thiết kế cá nhân hóa theo căn bệnh của cô, cùng với đó là một loại thuốc trị liệu miễn dịch có tên là Pembrolizumab được truyền vào tĩnh mạch.

Mỗi tuần, cô đến gặp bác sĩ của mình một lần. Bauman sẽ theo dõi các phản ứng phụ mà Cassidy gặp phải, đồng thời đánh giá tiến trình điều trị và hiệu quả của các mũi tiêm mRNA bằng phim chụp CT.

Sau mỗi lần tiêm, Cassidy thường sẽ lên cơn sốt và cảm thấy kiệt sức. Trong suốt 24 giờ, cơ thể cô sẽ đau nhức và vô cùng mệt mỏi. "Nhưng đó là điều mà tôi và các bác sĩ muốn nó phải xảy ra, những biểu hiện cho thấy hệ thống miễn dịch của tôi đang hoạt động để chống lại bệnh ung thư", Cassidy nói.

Buổi chụp CT cuối cùng vào tháng 10 năm ngoái đã xác nhận kết quả. Cơ thể Cassidy đã hoàn toàn sạch bệnh ung thư sau khi kết thúc quá trình điều trị. Cô được xác định là đã thuyên giảm hoàn toàn, một thuật ngữ tương đương với khỏi bệnh.

Trở lại cuộc sống bình thường, Cassidy bây giờ giống như một bà nội trợ bận rộn nhưng cô đã hoàn toàn khỏe mạnh. Con trai Cassidy hiện đã lên 3 tuổi và cô cảm thấy mọi thứ thật tuyệt vời.

"Bác sĩ của tôi sẽ không nói rằng tôi đã khỏi bệnh, nhưng cô ấy rất hài lòng với kết quả điều trị hiện tại của tôi", Cassidy nói. "Tôi vô cùng biết ơn các bác sĩ của mình và cả phương pháp điều trị này, thứ đã giúp tôi giữ lại được mạng sống".

Tham khảo Nationalgeographic , Nature , University of Arizona