Nghiên cứu do các nhà khoa học thuộc Đại học Bar-Ilan và Viện Khoa học Weizmann thực hiện, mới được công bố trên tạp chí Science Advances. Nhóm nghiên cứu sử dụng công nghệ thiết kế protein với sự hỗ trợ của máy tính để cải tiến thụ thể tế bào T (T-cell receptor - TCR), bộ phận trên bề mặt tế bào T có nhiệm vụ nhận diện những mục tiêu bất thường như tế bào nhiễm virus hoặc tế bào ung thư.
Một trong những trở ngại của liệu pháp tế bào T hiện nay là khi đưa thêm một TCR được thiết kế để nhận diện ung thư vào tế bào, thụ thể mới có thể tương tác không đúng với TCR tự nhiên vốn có của tế bào. Mỗi TCR gồm hai chuỗi alpha và beta cần ghép với nhau theo đúng cặp.
Việc các chuỗi của thụ thể mới và thụ thể tự nhiên ghép chéo có thể làm giảm hiệu quả nhận diện mục tiêu. Để khắc phục vấn đề này, nhóm của Giáo sư Cyrille Cohen tại Đại học Bar-Ilan phối hợp với nhóm của Giáo sư Sarel Fleishman tại Viện Weizmann sử dụng mô hình máy tính để xác định những thay đổi cấu trúc có thể giúp hai chuỗi của TCR mới liên kết với nhau ổn định hơn.
Các thiết kế sau đó được thử nghiệm trên tế bào miễn dịch của người. Kết quả là nhóm nghiên cứu phát triển một phiên bản TCR cải tiến mang tên SET (Structurally Enhanced TCR - TCR được tăng cường về cấu trúc). Thiết kế này giúp hai chuỗi của thụ thể nhân tạo ghép với nhau hiệu quả và ổn định hơn, đồng thời giảm khả năng kết hợp nhầm với các chuỗi của TCR tự nhiên. Trong phòng thí nghiệm, các tế bào T mang SET tạo ra phản ứng miễn dịch mạnh hơn và tiêu diệt tế bào ung thư hiệu quả hơn so với tế bào sử dụng thụ thể ban đầu.
Nhóm nghiên cứu sau đó thử nghiệm phương pháp trên chuột được cấy khối u có nguồn gốc từ tế bào ung thư người. Sau 83 ngày, kích thước khối u ở những con chuột được điều trị bằng tế bào T mang SET nhỏ hơn khoảng 35% so với nhóm đối chứng không được điều trị. Đến ngày thứ 127, toàn bộ số chuột nhận tế bào cải tiến vẫn sống, trong khi tỷ lệ này ở nhóm đối chứng thấp hơn 50%.
Đáng chú ý, kỹ thuật trên không chỉ phát huy tác dụng đối với một loại TCR hay một mục tiêu ung thư cụ thể. Nhóm nghiên cứu áp dụng cùng phương pháp đối với nhiều mục tiêu liên quan đến ung thư, trong đó có ung thư hắc tố, cũng như virus Epstein-Barr (EBV) và SARS-CoV-2. Trong tất cả các trường hợp, tế bào T được cải tiến đều cho phản ứng miễn dịch mạnh hơn. Các nhà khoa học cho rằng ưu điểm của phương pháp là cùng một nhóm thay đổi cấu trúc có thể được áp dụng cho nhiều TCR khác nhau, qua đó có khả năng rút ngắn quá trình phát triển các liệu pháp tế bào T mới.
Tuy nhiên, nghiên cứu hiện mới ở giai đoạn tiền lâm sàng, với kết quả thu được trên tế bào người trong phòng thí nghiệm và mô hình động vật, chưa được thử nghiệm như một phương pháp điều trị trên người. Nhóm nghiên cứu cho biết cần tiếp tục đánh giá độ an toàn, hiệu quả lâu dài trước khi tiến tới hợp tác với các bệnh viện và thử nghiệm lâm sàng.
