Công nghệ mRNA thúc đẩy cuộc cách mạng vaccine cá nhân hóa thế nào?

Công nghệ mRNA được thử nghiệm lâm sàng, sử dụng máy học để xác định kháng nguyên và áp dụng vào sản xuất vaccine cá nhân hóa, tự khuếch đại chống các loại bệnh.

Trước khi các công ty tận dụng công nghệ mRNA để chống lại COVID-19, họ đã nỗ lực phát triển vaccine mRNA chống lại ung thư.

Lịch sử nghiên cứu vaccine mRNA cá nhân hóa

BioNTech (Đức) cung cấp vaccine mRNA đầu tiên cho những người mắc bệnh u hắc tố kháng thuốc cách đây gần một thập kỷ. Nhưng khi đại dịch xảy ra, quá trình phát triển vaccine mRNA được tăng tốc. Hiện tại, hàng chục thử nghiệm được tiến hành để kiểm tra xem những mũi tiêm này có thể biến đổi ung thư theo cách đã làm với COVID-19 hay không.

Tháng 12/2024, theo TASS, Nga phát triển được vaccine mRNA chống ung thư và dự kiến đưa vào lưu hành rộng rãi đầu năm 2025. Vaccine sẽ được phân phối miễn phí cho bệnh nhân.

Mục đích của vaccine ung thư là huấn luyện hệ thống miễn dịch nhận biết tốt hơn các tế bào ác tính, do đó có thể tiêu diệt chúng. (Ảnh minh họa)

Nhiều tín hiệu tích cực từ các nước khác trong việc thử nghiệm vaccine mRNA điều trị và phòng chống ung thư.

Vào tháng 12/2023, Merck (Đức) và Moderna (Mỹ) công bố kết quả thử nghiệm với 150 người mắc bệnh u hắc tố đã phẫu thuật cắt bỏ ung thư. Các bác sĩ đã tiêm 9 liều vaccine mRNA cho họ trong khoảng 6 tháng, bên cạnh các chất ức chế điểm kiểm soát miễn dịch cho họ. Sau 3 năm theo dõi, sự kết hợp này cắt giảm gần một nửa nguy cơ tái phát hoặc tử vong ở người bệnh so với chỉ sử dụng chất ức chế kiểm soát.

Một kết quả khác do BioNTech và Genentech (Mỹ) báo cáo, từ một thử nghiệm nhỏ trên 16 bệnh nhân ung thư tuyến tụy, cũng thú vị không kém. Sau phẫu thuật cắt bỏ ung thư, những người tham gia được điều trị bằng liệu pháp miễn dịch, sau đó là vaccine ung thư công nghệ mRNA và phác đồ hóa trị tiêu chuẩn.

Tám người trong số họ đáp ứng với vaccine và ba năm sau khi điều trị, sáu người trong số này vẫn chưa bị ung thư tái phát, hai người còn lại đã tái phát.

Trong số tám người tham gia không đáp ứng với vaccine, bảy người đã tái phát. Một số bệnh nhân này có thể không đáp ứng vì họ không có lá lách, đóng vai trò quan trọng trong hệ thống miễn dịch. Cơ quan này đã được cắt bỏ như một phần trong quá trình điều trị ung thư của họ.

Ngoài ung thư tuyến tụy, vaccine cá nhân hóa của BioNTech đang được thử nghiệm ở ung thư đại tràng, u hắc tố và ung thư di căn.

Cơ chế hoạt động của công nghệ mRNA trên người

Hệ thống miễn dịch của con người có khả năng loại bỏ các tế bào ung thư nếu có thể tìm thấy chúng. Nhưng khối u rất khó tiêu diệt hoàn toàn. Chúng có thể ẩn núp ngay trước mắt và sử dụng đủ mọi thủ đoạn để trốn tránh hệ thống phòng thủ miễn dịch của chúng ta. Và các tế bào ung thư thường trông giống như các tế bào của chính cơ thể.

Tuy nhiên, có sự khác biệt giữa các tế bào ung thư và các tế bào khỏe mạnh. Các tế bào ung thư có các đột biến giúp chúng phát triển và tồn tại, và một số đột biến đó tạo ra các protein bám trên bề mặt tế bào – còn gọi là tân kháng nguyên.

Mục đích của vaccine ung thư là huấn luyện hệ thống miễn dịch nhận biết tốt hơn các tế bào ác tính, từ đó có thể tiêu diệt chúng.

Công nghệ mRNA, dưới sự hỗ trợ của máy học, có thể giúp vaccine ung thư được cá nhân hóa cho từng bệnh nhân. (Ảnh minh họa)

Các loại vaccine ung thư được cá nhân hóa như các loại mà Moderna và BioNTech đang phát triển được điều chỉnh theo từng loại ung thư cụ thể của từng bệnh nhân. Các nhà nghiên cứu thu thập một phần khối u của bệnh nhân và một mẫu tế bào khỏe mạnh. Họ giải trình tự hai mẫu này và so sánh chúng để xác định các đột biến đặc hiệu với khối u.

Sau đó, các đột biến được đưa vào một thuật toán AI để chọn ra những đột biến có khả năng gây ra phản ứng miễn dịch cao nhất. Các tân kháng nguyên này cùng nhau tạo thành “bản đồ sơ bộ” giúp hệ thống miễn dịch nhận ra các tế bào ung thư.

“Nhiều liệu pháp miễn dịch kích thích phản ứng miễn dịch theo cách không đặc hiệu – tức là không trực tiếp chống lại ung thư”, ông Patrick Ott, giám đốc Trung tâm Vaccine Ung thư Cá nhân tại Viện Ung thư Dana-Farber, cho biết trong một cuộc phỏng vấn năm 2022. “Vaccine ung thư được cá nhân hóa có thể hướng phản ứng miễn dịch đến chính xác nơi cần đến”.

Các công nghệ khác mRNA

mRNA không phải là cách duy nhất để dạy hệ thống miễn dịch nhận biết các tân kháng nguyên. Các nhà nghiên cứu cũng đang cung cấp tân kháng nguyên dưới dạng DNA, dưới dạng peptide hoặc thông qua các tế bào miễn dịch hoặc vector virus.

Nhiều công ty đang nghiên cứu các loại vaccine ung thư “có sẵn” không được cá nhân hóa, tiết kiệm thời gian và chi phí. Trong số khoảng 400 thử nghiệm lâm sàng đang diễn ra đánh giá vaccine ung thư vào mùa thu năm 2023, có khoảng 50 thử nghiệm bao gồm vaccine cá nhân hóa.

Chưa có gì đảm bảo rằng bất kỳ chiến lược nào trong số này sẽ thành công. Ngay cả khi thành công ở một số loại ung thư, cũng có nghĩa là thành công đối với tất cả các loại ung thư. Nhưng sự bùng nổ quan tâm và hoạt động mới xung quanh vaccine ung thư đang rất đáng khích lệ. Và vaccine mRNA cá nhân hóa có thể có cơ hội thành công khi những loại vaccine khác đã không làm được.