BS.CKII Đào Anh Dũng
Trưởng Khoa Hồi sức tích cực, Phó Giám đốc thường trực, Bệnh viện Đa khoa Hồng Hưng, Tây Ninh
Liệu pháp tế bào gốc là một phương pháp trị liệu mới sử dụng các đặc tính độc đáo của tế bào gốc, bao gồm khả năng tự đổi mới và biệt hóa, để tái tạo các tế bào và mô bị tổn thương trong cơ thể con người hoặc thay thế các tế bào này bằng các tế bào mới, khỏe mạnh và đầy đủ chức năng. Liệu pháp tế bào, đặc biệt là tế bào gốc đã mang lại hy vọng mới cho bệnh nhân mắc các bệnh nan y mà phương pháp điều trị tập trung vào quản lý bệnh chứ không phải điều trị. Bài tổng quan này dựa trên các bài báo đã được xuất bản trên các tạp chí khoa học để cung cấp cái nhìn tổng quan về vai trò và mức độ an toàn của liệu pháp tế bào gốc trong điều trị ung thư.
Lịch sử liệu pháp tế bào gốc
Thuật ngữ tế bào gốc “Stem cell” lần đầu tiên được nhà sinh học người Đức Ernst Haeckel sử dụng để mô tả đặc tính của quả trứng được thụ tinh để tạo ra tất cả các tế bào của cơ quan vào năm 1868. Hai mươi năm sau, năm 1888, hai nhà động vật học người Đức Theodor Heinrich Boveri và Valentin Haecker đã tìm ra một quần thể tế bào riêng biệt trong phôi có khả năng biệt hoá thành những tế bào chuyên biệt hơn, đặt nền tảng cho những nghiên cứu về liệu pháp tế bào gốc trong hơn 100 năm qua. Tóm tắt về các nghiên cứu quan trọng được trình bày trong bảng 1.
Các loại tế bào gốc trong điều trị ung thư
Các tế bào gốc từ các nguồn khác nhau thể hiện khả năng tăng sinh, di cư và biệt hóa khác nhau, điều này quyết định ứng dụng của chúng trong liệu pháp chống khối u. Tế bào gốc được phân loại như sau:
Các tế bào gốc phôi (Embryonic stem cells) được phân lập từ các tế bào chưa biệt hoá bên trong phôi nang, có khả năng tạo ra tất cả các loại tế bào ngoại trừ những tế bào trong nhau thai. Tuy nhiên, các ứng dụng của tế bào gốc phôi trong các thử nghiệm lâm sàng bị hạn chế do những cân nhắc về đạo đức.
Tế bào gốc trưởng thành (Adult Stem Cells) bao gồm: tế bào gốc tạo máu (hematopoietic stem cells), tế bào gốc trung mô (mesenchymal stem cells) và tế bào gốc thần kinh (neural stem cells), các tế bào gốc này thường được sử dụng trong điều trị ung thư.
Tế bào gốc tạo máu: Tế bào gốc tạo máu có thể hình thành tất cả các tế bào máu trưởng thành trong cơ thể. Ở người lớn tế bào gốc tạo máu thường nằm trong tủy xương, ngoài ra có thể có ở tuỷ răng, máu ngoại biên, máu kinh nguyệt và các dịch cơ thể; ở bào thai, tế bào gốc tạo máu có ở cuống rốn, dây rốn, màng ối, bánh nhau. Cho đến nay, việc truyền các sản phẩm tế bào gốc tạo máu có nguồn gốc từ máu cuống rốn là liệu pháp tế bào gốc duy nhất được FDA chấp thuận để điều trị bệnh đa u tủy, bệnh bạch cầu và một số loại rối loạn hệ thống máu. Các sản phẩm tế bào gốc tạo máu có nguồn gốc từ tủy xương cũng được sử dụng cho các phương pháp điều trị này nhưng chưa được FDA công nhận.
Tế bào gốc trung mô: được tìm thấy trong nhiều mô và cơ quan, đóng vai trò quan trọng trong việc sửa chữa và tái tạo mô. Chúng có thể sinh sôi nhanh chóng và tạo ra một số loại tế bào chuyên biệt trong ống nghiệm, chẳng hạn như tế bào xương, tế bào mỡ và tế bào sụn. Tế bào gốc trung mô có các đặc tính sinh học độc đáo và đã được sử dụng rộng rãi để hỗ trợ các liệu pháp điều trị khác hoặc mang các thuốc trị liệu trong điều trị nhiều loại ung thư.
Tế bào gốc thần kinh: ban đầu hiện diện trong hệ thống thần kinh trung ương, có thể tự đổi mới và tạo ra các tế bào thần kinh và tế bào thần kinh đệm mới. Chúng đã được thử nghiệm trên mô hình chuột để điều trị cả ung thư vú, phổi và tuyến tiền liệt nguyên phát và di căn.
Tế bào gốc ung thư (Cancer Stem Cells) còn được gọi là tế bào giống tế bào gốc hoặc tế bào tiền thân chưa trưởng thành của tế bào khối u hoặc tế bào tạo khối u. Các tế bào này được tạo ra bởi các đột biến ngoại sinh trong tế bào gốc bình thường hoặc trong tế bào tiền thân. Tế bào gốc ung thư được tìm thấy trong các mô khối u, đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển, di căn và tái phát ung thư. Do đó, các trị liệu nhắm mục tiêu các tế bào gốc ung thư có thể hứa hẹn điều trị các loại khối u đặc khác nhau.
Vai trò của tế bào gốc trong điều trị ung thư
Nhiều chiến lược khác nhau đã phát triển để điều trị ung thư bằng liệu pháp tế bào gốc, bao gồm: cấy ghép tế bào gốc tạo máu, truyền tế bào gốc trung mô để điều trị sau ung thư, sử dụng tế bào gốc làm chất gắn giúp tế bào kích thích miễn dịch và sản xuất vaccine chống ung thư.
Ghép tế bào gốc tạo máu chủ yếu để điều trị đa u tuỷ, bệnh bạch cầu và lymphoma. Khi khối u tiến triển, các tế bào tạo máu và bạch cầu bị tổn thương hoàn toàn hoặc một phần do sử dụng hóa trị liều rất cao để loại bỏ tất cả các tế bào ung thư. Khi bệnh nhân cần được truyền tĩnh mạch tế bào gốc tự thân hoặc đồng loại, các tế bào gốc tạo máu này nhanh chóng di chuyển vào các hốc tế bào gốc trong tủy xương, phát triển thành các tế bào chuyên biệt thay thế các tế bào bị tổn thương. (Hình 1)
Hình 1. Hình kỹ thuật truyền tế bào gốc cho bệnh nhân ung thư
Ghép tế bào gốc trung mô sau điều trị ung thư: nhiều bằng chứng cho thấy truyền tế bào trung mô giúp duy trì giai đoạn không biệt hoá và tăng sinh của tế bào gốc tạo máu, do đó làm tăng kết quả điều trị. Ngoài ra, tế bào gốc trung mô còn có tác động điều hoà miễn dịch giúp giảm đáp ứng miễn dịch mạnh mẽ ở bệnh nhân có tình trạng thải ghép. Tế bào gốc trung mô cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc phục hồi các cơ quan bị tổn thương và có thể cho phép cơ thể dung nạp hóa trị liều cao nhằm cải thiện tác dụng tiêu diệt khối u. (Hình 2)
Hình 2. Hình Liệu pháp trị liệu dựa trên tế bào gốc trung mô liên quan đến khối u
Tế bào gốc trung mô còn được sử dụng như là một chất gắn tăng cường trị liệu nhằm bảo vệ các tác nhân trị liệu khỏi sự thoái hóa sinh học nhanh chóng, giảm tác dụng phụ toàn thân và tăng mức độ điều trị tại chỗ do tế bào gốc có tác dụng nhắm mục tiêu khối u. Chẳng hạn như người ta dùng các túi ngoại bào có nguồn gốc từ tế bào gốc (Stem cell derived Exosome) để đóng gói các chất trị vật liệu chống ung thư khác nhau như mRNA, protein và các loại thuốc nhỏ (doxorubicin, gemcitabine, cisplatin…). Các tế bào gốc có thể mang những virus gây huỷ tế bào như Adenovirus, Herpes virus, Myxoma virus, virus sởi; người ta cho rằng các virus này có thể sao chép chọn lọc trong tế bào ung thư, gây huỷ tế bào và phóng thích những tín hiệu nguy hiểm để kích hoạt hệ miễn dịch tiêu diệt khối u hiệu quả hơn. (Hình 3)
Hình 3. Hình sử dụng tế bào gốc trung mô như là chất gắn để tăng cường trị liệu
Các nghiên cứu trong nhiều mô hình ung thư đã chứng minh tế bào gốc ung thư có liên quan đến sự phát triển khối u, tăng sinh tế bào, di căn, đồng thời có khả năng kháng hóa trị và xạ trị. Điều này giải thích tại sao liệu pháp điều trị ung thư truyền thống như phẫu thuật giảm khối lượng khối u, hoá trị và xạ trị không tạo ra cải thiện lâm sàng (Hình 4). Các nghiên cứu đang phát triển một số phương pháp điều trị nhằm khắc phục sự kháng thuốc nội tại của tế bào gốc ung thư bao gồm các tác nhân nhắm vào con đường sinh khối u, chẳng hạn như JAK2/STAT3 và PI3K/mTOR; ngoài ra còn phát triển các liệu pháp miễn dịch bao gồm vaccine và tế bào giết tự nhiên.
Tính an toàn và những thách thức của các liệu pháp tế bào gốc
Trong nhiều thập kỷ qua, nghiên cứu và liệu pháp dựa trên tế bào gốc đã đạt được những tiến bộ to lớn nhờ những ưu điểm của chúng, bao gồm trốn tránh miễn dịch, nguồn mô đa dạng để thu hoạch, dễ dàng phân lập, nhân rộng một cách nhanh chóng và bảo quản lạnh dưới dạng các sản phẩm “bán sẵn”. Tuy nhiên, một số thách thức quan trọng phải được giải quyết để nâng cao hơn nữa tính an toàn và hiệu quả của liệu pháp này.
Các biến cố thuyên tắc sau khi truyền tế bào gốc đã được báo cáo và được chứng minh là có liên quan đến cuộc tấn công miễn dịch bẩm sinh do tế bào gốc trung mô gây ra. Mặc dù phần lớn tế bào gốc bị bắt giữ trong phổi và nhanh chóng bị loại bỏ khỏi tuần hoàn.
Liệu pháp tế bào gốc tạo máu được xem để phục hồi tạo máu được xem là khá an toàn nhưng cũng có báo cáo một bệnh nhân đã được điều trị bằng nhiều mũi tiêm tế bào gốc dị loại từ các nguồn khác nhau nhằm giảm thiểu các thiếu sót thần kinh bắt nguồn từ đột quỵ động mạch não giữa. Các mũi tiêm có liên quan đến sự phát triển của tổn thương tăng sinh tế bào ở tuỷ, dẫn đến liệt hai chi và cuối cùng phải xạ trị.
Mặc dù các tế bào gốc tự thân thường an toàn hơn so với các tế bào gốc đồng loại, nhưng cũng có những báo cáo liên quan đến các tác dụng phụ nghiêm trọng. Các tế bào gốc tạo máu tự thân được tiêm vào thận của một bệnh nhân bị suy thận do bệnh lupus ban đỏ hệ thống có liên quan đến sự phát triển của các khối u (tổn thương tăng sinh mạch máu) mà cuối cùng dẫn đến việc cắt bỏ thận. Trong một trường hợp khác, các tế bào gốc tự thân có nguồn gốc từ mô mỡ và được tiêm vào trong dịch mắt của những người bị thoái hóa điểm vàng dẫn đến giảm thị lực ở ba người, hai người trong số họ bị mù.
Một thách thức khác là số lượng tế bào gốc bị chết được truyền vào bệnh nhân và luôn có những lo ngại liên quan đến tác động của chúng đối với sức khỏe của bệnh nhân. Ngoài ra, tỷ lệ sao chép tế bào gốc cao hơn cũng có nguy cơ gây ung thư mặc dù mức độ rủi ro này không được biết. Các mô hình toán học dự đoán rằng nguy cơ ung thư là nhỏ nhưng phải xem xét trong các điều kiện cụ thể. Lợi ích của liệu pháp trẻ hóa và tác động của nó đối với nguy cơ ung thư phụ thuộc vào tuổi sinh học tại thời điểm điều trị và tổng thể tốc độ luân chuyển tế bào của các cơ quan.
Hiện tại, các sản phẩm dựa trên tế bào gốc duy nhất được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) cho phép sử dụng ở Hoa Kỳ bao gồm các tế bào gốc tạo máu có nguồn gốc từ máu cuống rốn. FDA khuyến cáo rằng những người đang cân nhắc phương pháp điều trị bằng tế bào gốc phải đảm bảo rằng phương pháp điều trị đó được FDA chấp thuận hoặc đang được nghiên cứu theo Đơn đăng ký nghiên cứu thuốc mới (IND).
Kết luận
Liệu pháp điều trị ung thư dựa trên tế bào gốc đã mang lại nhiều hy vọng mới trong nghiên cứu và điều trị cho bệnh nhân ung thư. Tuy nhiên, tính an toàn và hiệu quả còn cần phải được xem xét cẩn thận và có lẽ cần thời gian để có đủ dữ liệu để chứng minh.
Bài viết thuộc Bản tin Y tế Hồng Hưng | Số 1 – năm 2023,
Chủ đề: Ung thư & Những điều bạn cần biết
(xem toàn bộ bản tin: Tại đây)
Tài liệu tham khảo
- Chang J. C et al. Cancer stem cells: Role in tumor growth, recurrence, metastasis, and treatment resistance. Medicine (2016) 95:S1(e4766).
- FDA Warns About Stem Cell Therapies. https://www.fda.gov/consumers/consumer-updates/fda-warns-about-stem-cell-therapies. Cited: Dec, 14th 2022.
- Hoang et al. Stem cell-based therapy for human diseases. Signal Transduction and Targeted Therapy (2022)7:272.
- Lan et al. Mesenchymal stem/stromal cells in cancer therapy. Journal of Hematology & Oncology (2021) 14:195.
- Marks P. W et al. Clarifying Stem-Cell Therapy’s Benefits and Risk. N ENGL J MED 376;11 nejm.org March 16, 2017.
- Michael Meyer-Hermann. Estimation of the cancer risk induced by therapies targeting stem cell replication and treatment recommendations. Scientific Report (2018) 8:11776. DOI:10.1038/s41598-018-29967-6