Tế bào tiêu diệt tự nhiên NK (Natural Killer cells) là một bạch huyết bào trong hệ miễn dịch tự nhiên. Chúng tuần hoàn khắp cơ thể và là một trong những nhân tố đầu tiên phản ứng với sự hiện diện của các tế bào ngoại lai, hầu hết là virut và các dấu hiệu ban đầu của ung thư.

Do đó, tế bào NK giữ một tiềm năng tuyệt vời là cơ sở cho các liệu pháp chống ung thư, có thể phát hiện và tấn công tế bào bị đột biến, nhưng hiệu quả của chúng đã chứng minh là có hạn chế nhất định.

Trong nghiên cứu mới đây, một nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi tiến sĩ Dan Kaufman, giáo sư y khoa tại Bộ môn Y học tái sinh, giám đốc liệu pháp tế bào tại trường Y UC San Diego và thành viên của Hiệp hội Sanford về Y học tái sinh và Trung tâm Lâm sàng Tế bào gốc Sanford tại UC San Diego Health, đã sử dụng tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPSCs) và xóa một gen quan trọng để tạo ra một loại tế bào tiêu diệt tự nhiên NK có hoạt tính mạnh hơn có thể chống lại một dạng bệnh bạch cầu trong và ngoài cơ thể.

Đầu tiên, họ tạo ra tế bào NK từ iPSCs có nguồn gốc từ tế bào da và máu mà đã được tái lập trình trở lại trạng thái tế bào gốc phôi vạn năng và sau đó trực tiếp tạo thành tế bào NK. Phương pháp này sản sinh ra một quần thể tế bào tiêu chuẩn thay vì phân lập tế bào cơ sở trên bệnh nhân cụ thể.

Tiếp theo, các nhà nghiên cứu đã loại bỏ một gen có tên là CISH (Cytokine-inducible SH2-containing protein) trong tế bào NK có nguồn gốc từ tế bào gốc. Gen CISH điều hòa biểu hiện protein ức chế tín hiệu cytokine. Cytokine là các phân tử tín hiệu các tế bào khác của hệ thống miễn dịch như đại thực bào, tế bào lympho và nguyên bào sợi để đến các vị trí nhiễm trùng, viêm và chấn thương.
 


Tế bào NK thông thường (a) và tế bào NK đã loại bỏ gen CISH (b)
 
“Việc cắt đoạn gen CISH trong tế bào NK loại bỏ ‘điểm kiểm soát’ bên trong thường được kích hoạt hoặc biểu hiện khi tế bào NK bị kích thích bởi các cytokine, như là IL15,” Kaufman cho biết. “Chúng tôi phát hiện rằng việc cắt bỏ gen CISH từ tế bào NK có nguồn gốc từ iPSC có khả năng chữa khỏi hiệu quả cho những con chuột mang tế bào ung thư bạch cầu ở người, trong khi những con chuột điều trị với tế bào NK không biến đổi gen bị chết do bệnh bạch cầu.”

“Những nghiên cứu trên chứng minh rằng chúng ta bây giờ có thể chỉnh sửa tế bào NK bắt nguồn từ iPSC để loại bỏ gen ức chế bên trong tế bào, tăng cường hoạt tính của tế bào NK. Chúng tôi chứng minh rằng việc loại bỏ gen CISH cải thiện chức năng của tế bào NK trong ít nhất 2 con đường khác nhau. Thứ nhất, nó loại bỏ sự hãm tín hiệu IL15, cải thiện hoạt tính và chức năng tế bào NK, ngay cả khi nồng độ IL15 thấp. Thứ hai, việc cắt bỏ gen này dẫn tới tái lập trình trao đổi chất của tế bào NK. Chúng trở nên hiệu quả hơn trong việc sử dụng năng lượng, cải thiện chức năng của chúng trong cơ thể.”

Kaufman nói rằng ông ấy và công sự đang làm việc để chuyển những phát hiện này vào trong điều trị lâm sàng.

“Tế bào NK bắt nguồn từ iPSC đang trong giai đoạn thử nghiệm lâm sàng để điều trị cả bệnh u máu ác tính và khối u rắn, chúng tôi dự kiến rằng việc cắt bỏ gen CISH của tế bào NK có nguồn gốc từ iPSC có thể cung cấp một phương pháp điều trị hiệu quả hơn.

Đặc biệt, iPSC cung cấp một nền tảng vững chắc cho biển đổi gen và vì tế bào NK có thể được sử dụng như là các tế bào ngoại lai mà không cần tương thích với từng bệnh nhân, chúng tôi có thể tạo ra một dòng tế bào NK bắt nguồn từ iPSC đã qua chỉnh sửa gen phù hợp cho điều trị hàng trăm hoặc hàng ngàn bệnh nhân như là một liệu pháp chuẩn hóa, có sẵn.”

H.K.Thành (theo ScienceDaily)
Nguồn Nghiên cứu:
Huang Zhu, Robert H. Blum, Davide Bernareggi, Eivind Heggernes Ask, Zhengming Wu, Hanna Julie Hoel, Zhipeng Meng, Chengsheng Wu, Kun-Liang Guan, Karl-Johan Malmberg, Dan S. Kaufman. Metabolic Reprograming via Deletion of CISH in Human iPSC-Derived NK Cells Promotes In Vivo Persistence and Enhances Anti-tumor Activity. Cell Stem Cell, 2020; DOI: http/10.1016/j.stem.2020.05.008