Nhật Bản phát hiện loại tế bào hiếm có thể tự tìm đến nơi tổn thương: Bước ngoặt mới của y học tái tạo

Theo trang tin Longevity.Technology, trong suốt hơn hai thập kỷ, liệu pháp tế bào gốc luôn được xem là một trong những trụ cột đầy hứa hẹn của y học tái tạo.

Tuy nhiên, phía sau những lời quảng bá về khả năng phục hồi mô và điều trị bệnh là một thực tế ít được nhắc đến, đó là phần lớn các tế bào được truyền qua đường tĩnh mạch chưa bao giờ đến được cơ quan cần điều trị.

Sau khi đi vào cơ thể, đa số tế bào mô đệm trung mô (MSC) bị giữ lại trong hệ mao mạch phổi như thể đi qua một “màng lọc”. Những tế bào còn sót lại nhanh chóng bị hệ miễn dịch đào thải.

Điều đó khiến hiệu quả điều trị chủ yếu chỉ dừng ở các tín hiệu cận tiết (hình thức truyền tin giữa các tế bào nằm gần nhau, paracrine) ngắn hạn thay vì tái tạo mô thực sự.

Đây không đơn thuần là hạn chế về quy trình sản xuất mà phản ánh một vấn đề sinh học cốt lõi.

Tế bào mô đệm trung mô (MSC) thông thường có cấu trúc tương đối mong manh, dễ bị hệ miễn dịch nhận diện và đặc biệt khó tồn tại trong môi trường viêm hoặc lão hóa, chính là nơi chúng được kỳ vọng sẽ sửa chữa tổn thương.

Hệ quả là các thử nghiệm lâm sàng nhiều năm qua liên tục cho kết quả không đồng nhất, khiến ngành công nghiệp tế bào gốc rơi vào vòng lặp của những kỳ vọng lớn nhưng hiệu quả thực tế còn hạn chế.

Trang tin Longevity.Technology cho biết: Bước ngoặt đến từ nghiên cứu của Giáo sư Mari Dezawa tại Đại học Tohoku (Nhật Bản).

Trong quá trình thử nghiệm khả năng chịu độ bền của các dòng tế bào dưới những điều kiện được thiết kế để tiêu diệt chúng như thiếu oxy nghiêm trọng, môi trường axit và xử lý bằng trypsin (một loại enzyme tiêu hoá), nhóm nghiên cứu phát hiện một quần thể tế bào hiếm vẫn sống sót.

Những tế bào này được gọi là “tế bào chịu stress” (Multilineage differentiating Stress Enduring cells, Muse), mang dấu ấn bề mặt SSEA3 (một loại kháng nguyên bề mặt tế bào) và chỉ chiếm khoảng 1-3% trong quần thể tế bào mô đệm trung mô thông thường.

Điểm đáng chú ý là “tế bào stress” không phải sản phẩm của kỹ thuật di truyền. Chúng vốn tồn tại tự nhiên trong cơ thể và được tuyển chọn nhờ khả năng chịu đựng môi trường khắc nghiệt.

Đối với “tế bào stress”, tổn thương mô không phải là rào cản mà chính là tín hiệu để chúng tìm đến.

Từ nền tảng này, công ty công nghệ sinh học hoạt động trong lĩnh vực liệu pháp tế bào và y học tái tạo MuseCell Innovations đã phát triển sản phẩm Dezawa MuseCells theo phương pháp chuyển giao bản quyền của Giáo sư Dezawa, chuẩn hóa quy trình sản xuất theo tiêu chuẩn GMP nhằm tạo ra chế phẩm tế bào có độ tinh khiết điều trị.

Hình ảnh giáo sư Mari Dezawa của Đại học Tohoku (Nhật Bản)

“ Bể lọc phổi ”: nút thắt lớn nhất của liệu pháp “tế bào chịu stress”

Một trong những nguyên nhân quan trọng khiến liệu pháp “tế bào chịu stress” gặp nhiều thách thức được gọi là hiện tượng “bể lọc phổi”.

Do kích thước lớn, tính mong manh và dễ bị hệ miễn dịch nhận diện, “tế bào chịu stress” truyền tĩnh mạch thường mắc kẹt trong mạng lưới mao mạch phổi trước khi đến được cơ quan tổn thương.

Bởi vậy, nếu xuất hiện hiệu quả lâm sàng thì phần lớn chỉ đến từ các tín hiệu cận tiết phát ra trong lúc tế bào đang bị đào thải, thay vì quá trình tái tạo mô thực sự.

Theo phân tích của Longevity.Technology, chiến lược sử dụng lượng lớn “tế bào chịu stress” với hy vọng một tỷ lệ rất nhỏ tình cờ đến đúng vị trí tổn thương là phương pháp vừa kém hiệu quả vừa tốn kém.

Thay vào đó, liệu pháp tế bào cần dựa trên khả năng định vị chính xác đến mô bị tổn thương ngay từ đầu.

S1P - tần số khẩn cấp giúp “tế bào chịu stress” tìm đúng đích

Khi mô bị tổn thương hoặc lão hóa, cơ thể sẽ tăng biểu hiện của con đường tín hiệu sphingosine-1-phosphate (phân tử lipid có hoạt tính sinh học cao, S1P).

Đây được xem như “tần số hóa học khẩn cấp” báo hiệu nơi cần sửa chữa.

Phần lớn “tế bào chịu stress” thông thường gần như không phản ứng với tín hiệu này nên tiếp tục lưu thông hoặc bị giữ lại ở phổi.

Ngược lại, “tế bào chịu stress” mang các thụ thể S1P giúp chúng di chuyển có chọn lọc đến đúng vị trí tổn thương.

Chính đặc tính sinh học bẩm sinh này đã tạo nên khác biệt cơ bản giữa “tế bào chịu stress” và tế bào mô đệm trung mô truyền thống. Thay vì được biến đổi bằng công nghệ sinh học, “tế bào chịu stress” vốn đã sở hữu khả năng định vị hướng đích tự nhiên.

Dezawa MuseCells khai thác chính quần thể hiếm này, làm giàu đến độ tinh khiết điều trị để đảm bảo các tế bào khi truyền vào cơ thể có thể đến đúng nơi và thực hiện đúng chức năng.

Khác với nhiều liệu pháp tế bào hoạt động chủ yếu thông qua việc tiết ra các yếu tố chống viêm, “tế bào chịu stress” có cơ chế sửa chữa trực tiếp hơn.

Sau khi đến vùng tổn thương, chúng thực bào các mảnh vụn tế bào và các tế bào chết (apoptotic), đọc các tín hiệu phân tử tại chỗ rồi biệt hóa thành đúng loại tế bào mà mô đó đang thiếu.

Nói cách khác, “tế báo chịu stress” không tạo ra phản ứng sửa chữa chung chung mà đưa ra phản ứng đặc hiệu theo từng loại tổn thương.

Các thử nghiệm trên người bước đầu phản ánh rõ đặc tính sinh học này.

Trong nghiên cứu đầu tiên trên bệnh nhân nhồi máu cơ tim cấp, chỉ với một lần truyền tĩnh mạch sản phẩm CL2020 - chế phẩm Dezawa MuseCell không cần thuốc ức chế miễn dịch, phân suất tống máu thất trái trung bình tăng từ 40,7% lên 52,0% sau 12 tuần.

Bên cạnh đó, chỉ số vận động vùng thành tim cũng được cải thiện, trong khi không ghi nhận phản ứng có hại của thuốc trong suốt thời gian theo dõi 12 tuần.

Ở lĩnh vực thần kinh, thử nghiệm trên bệnh nhân đột quỵ mang lại bằng chứng còn mạnh mẽ hơn.

Đây là nghiên cứu mù đôi (double blind study), ngẫu nhiên, có đối chứng giả dược, theo dõi 52 tuần.

CL2020 được truyền tĩnh mạch trong giai đoạn bán cấp mà không cần hòa hợp HLA (kháng nguyên bạch cầu người) cũng như không sử dụng thuốc ức chế miễn dịch.

Kết quả cho thấy 40% bệnh nhân đáp ứng điều trị ở tuần thứ 12, trong khi nhóm giả dược chỉ đạt 10%.

Đến tuần thứ 52, 7 bệnh nhân đạt mức mRS 1, tức không còn khuyết tật đáng kể. Nhóm giả dược không có trường hợp nào đạt được kết quả này.

Đáng chú ý, khả năng vận động chi trên cải thiện có ý nghĩa thống kê ngay từ tuần thứ tư và được duy trì trong suốt một năm, góp phần nâng cao khả năng sống độc lập của người bệnh.

Hình ảnh chân dung Tiến sĩ Dominik Duscher, Chủ tịch kiêm CEO MuseCell Innovations.

Độ tinh khiết quyết định hiệu quả điều trị

Theo Tiến sĩ Dominik Duscher, Chủ tịch kiêm CEO MuseCell Innovations:”Sự hiểu lầm cơ bản trong y học tái tạo là giả định rằng càng nhiều tế bào đồng nghĩa với kết quả càng tốt”.

Ông cũng cho biết thêm, bếu bạn tiêm các “tế bào chịu stress” không qua sàng lọc, về cơ bản bạn đang làm ngập một hệ thống đang tổn thương bằng các tế bào mỏng manh vốn không thể sống sót qua cơn bão viêm cục bộ. Bằng cách phân lập và làm giàu quần thể “tế bào chịu stress” chính tông, chịu ứng suất đạt đến ngưỡng độ tinh khiết cao, chúng tôi đang cung cấp cho các phòng khám một chế phẩm sinh học có khả năng định vị mục tiêu và kiên cường, Dezawa MuseCells, sản phẩm biết cách sống sót trong môi trường của một mô bị lão hóa hoặc tổn thương và thực sự thực hiện công việc sửa chữa chính xác”.

Theo MuseCell Innovations, “tế bào chịu stress” chỉ chiếm 1–3% trong quần thể tế bào mô đệm trung mô thông thường.

Vì vậy, để tạo ra hiệu quả điều trị, quy trình sản xuất phải làm giàu chính xác quần thể này theo phương pháp được cấp phép và xác thực bằng các xét nghiệm định danh.

Tuy nhiên, trên thị trường hiện nay vẫn tồn tại nhiều chế phẩm tế bào mô đệm trung mô được quảng bá là gần giống “tế bào chịu stress” nhưng không đạt độ tinh khiết cần thiết.

Trong các sản phẩm này, phần lớn vẫn là tế bào mô đệm trung mô thông thường, khiến cơ chế hướng đích qua S1P cũng như khả năng biệt hóa đặc hiệu gần như không phát huy tác dụng.

Theo đánh giá của Longevity.Technology, điều thị trường tế bào gốc đang cần không phải là nhiều sản phẩm hơn mà là một nền tảng sinh học có cơ chế rõ ràng, có thể kiểm chứng và tái lập.

Dezawa MuseCells không được xem là giải pháp cho mọi bệnh lý. Tuy nhiên, nền tảng này mang đến một lời giải thích mạch lạc cho cách một liệu pháp tế bào có thể hoạt động hiệu quả.

Đó là tìm đúng mô tổn thương thông qua tín hiệu S1P, tồn tại trong môi trường viêm, đọc các tín hiệu tại chỗ và biệt hóa thành loại tế bào cần thiết thay vì chỉ tạo ra hiệu ứng cận tiết ngắn hạn.

Nếu những dữ liệu lâm sàng tiếp tục được xác nhận ở các nghiên cứu quy mô lớn hơn, “tế bào chịu stress” (Muse) có thể đánh dấu bước chuyển quan trọng của y học tái tạo: từ chiến lược truyền lượng lớn tế bào với hy vọng đến đúng nơi sang một liệu pháp định vị chính xác dựa trên cơ chế sinh học tự nhiên của cơ thể.

* Nguồn: Longevity.Technology