Hy vọng mới cho bệnh nhân ung thư từ loại vaccine chưa từng có

Một loại vaccine ung thư mRNA cá nhân hóa do hai hãng dược phẩm Merck và Moderna vừa đạt kết quả tích cực trong thử nghiệm pha III, mở thêm triển vọng cho liệu pháp vaccine điều trị ung thư.

Hôm 22/10, hai công ty công bố kết quả thử nghiệm cho thấy vaccine mRNA cá nhân hóa kết hợp thuốc miễn dịch keytruda giúp giảm 42% nguy cơ tái phát ung thư hoặc tử vong, đồng thời giảm 38% nguy cơ di căn xa hoặc tử vong ở bệnh nhân ung thư hắc tố, so với nhóm chỉ dùng keytruda.

Kết quả trên tiếp thêm động lực cho lĩnh vực nghiên cứu vaccine ung thư, vốn trải qua nhiều thập kỷ thử nghiệm với không ít thất bại.

“Đã có hàng nghìn bài báo viết về vaccine điều trị ung thư”, TS.BS Steven Rosenberg, Trưởng khoa Phẫu thuật tại Viện Ung thư Quốc gia Mỹ (NCI), người tiên phong trong lĩnh vực liệu pháp miễn dịch (sử dụng hệ miễn dịch của cơ thể để chống ung thư), nói.

Vaccine ung thư cá nhân hóa mở ra triển vọng hỗ trợ hệ miễn dịch nhận diện, tấn công tế bào ung thư, ngăn bệnh tái phát và hướng tới phòng ngừa ung thư ở những người có nguy cơ cao.

Nhờ những tiến bộ trong giải mã gene và công nghệ mRNA, các nhà khoa học hiện mở rộng nghiên cứu sang nhiều loại ung thư khác, trong đó có ung thư tụy và ung thư não, những căn bệnh khó điều trị.

Tuy nhiên, giới khoa học vẫn thận trọng trước triển vọng của vaccine ung thư. Ung thư hắc tố vốn tương đối nhạy cảm với các liệu pháp kích hoạt hệ miễn dịch, nên chưa thể khẳng định vaccine sẽ đạt hiệu quả tương tự ở những loại khối u khác.

“Đây mới chỉ là bước đầu tiên”, TS.BS Robert Vonderheide, Giám đốc Trung tâm Ung thư Abramson thuộc Đại học Pennsylvania, Chủ tịch Hiệp hội Nghiên cứu Ung thư Mỹ, nhận định. “Liệu nó có hiệu quả ở các khối u khác không? Tôi hy vọng là có. Chúng ta còn rất nhiều điều phải học hỏi? Chắc chắn rồi”.

Ý tưởng đã có từ một thế kỷ

Ý tưởng kích hoạt hệ miễn dịch để chống lại ung thư đã xuất hiện từ cuối thế kỷ XIX, khi các nhà khoa học thử nghiệm sử dụng hỗn hợp vi khuẩn để điều trị bệnh. Tuy nhiên, phải đến khi công nghệ giải mã gene, trí tuệ nhân tạo và vaccine mRNA phát triển, hướng tiếp cận này mới mở ra những triển vọng mới.

Một trong những bước tiến quan trọng là khả năng xác định các tân kháng nguyên (neoantigen) - những protein mới được tạo ra do biến đổi trong tế bào ung thư, có thể giúp hệ miễn dịch phân biệt tế bào bệnh với tế bào khỏe mạnh.

Trong khoảng 20 năm qua, chi phí giải mã gene giảm mạnh đã giúp các nhà khoa học dễ dàng phân tích ADN của khối u và tìm ra những dấu hiệu phân tử có tiềm năng trở thành mục tiêu điều trị.

Vaccine mRNA giúp đưa hướng dẫn di truyền vào tế bào, kích thích hệ miễn dịch nhận diện các protein đặc trưng của khối u và tạo phản ứng chống lại tế bào ung thư. Ảnh: Unsplash.

Song song đó, các công nghệ dự đoán cũng được cải thiện, hỗ trợ xác định tân kháng nguyên nào có khả năng kích hoạt phản ứng miễn dịch mạnh hơn. Từ đó, vaccine ung thư cá nhân hóa được thiết kế để giúp hệ miễn dịch nhận diện những dấu hiệu đặc trưng của khối u ở từng bệnh nhân, phản ứng khi các tế bào ung thư còn sót lại hoặc xuất hiện trở lại.

Trong thử nghiệm của Merck và Moderna, vaccine được kết hợp với pembrolizumab (Keytruda), một thuốc ức chế điểm kiểm soát miễn dịch. Thuốc giúp gỡ bỏ một số cơ chế kìm hãm phản ứng miễn dịch, tạo điều kiện để tế bào miễn dịch tấn công tế bào ung thư hiệu quả hơn.

“Sự hội tụ của tất cả các khả năng đó cùng một lúc đã tạo ra rất nhiều sự hào hứng và cơ hội cho đổi mới”, bác sĩ Catherine Wu, Trưởng khoa Ghép tế bào gốc và Liệu pháp Tế bào tại Viện Ung thư Dana-Farber ở Boston (Mỹ), nhận định.

Thử nghiệm vaccine u hắc tố của Merck - Moderna được xây dựng trên những nỗ lực đó. Thử nghiệm có 1.137 bệnh nhân u hắc tố, khoảng hai phần ba được phân ngẫu nhiên nhận vaccine mRNA thử nghiệm, tiêm chín liều, cùng với pembrolizumab. Một phần ba còn lại nhận giả dược và pembrolizumab.

Sau hai năm kể từ khi tham gia thử nghiệm, những người dùng vaccine ít có khả năng bị ung thư tái phát hơn nhiều, hoặc tệ hơn là di căn xa trong cơ thể.

Công nghệ mRNA, được ứng dụng rộng rãi trong phát triển vaccine Covid-19, đang mở ra hướng tiếp cận mới trong nghiên cứu vaccine cá nhân hóa điều trị ung thư. Ảnh: Unsplash.

Ted Komenda, người mê chèo thuyền, chơi golf và viết tiểu thuyết không chuyên, được chẩn đoán u hắc tố giai đoạn 3 cách đây ba năm. "Họ nói bệnh có thể điều trị được và kết quả khá tốt", ông kể, nhưng khi tự tìm hiểu trên mạng, ông nhanh chóng thấy tỷ lệ sống sau 5 năm là 65-75%, "con số tôi cho rằng chưa thật sự khả quan".

Khi các bác sĩ tại Dana-Farber hỏi ông Komenda có muốn tham gia thử nghiệm không, ông không do dự. Theo ông, vaccine 'cực kỳ nhẹ nhàng'. Tác dụng phụ tệ nhất ông gặp là một cơn sốt nhỏ. "Tôi vẫn đi làm mỗi ngày - tôi vẫn sống cuộc sống của mình", ông nói. Ông tiêm liều cuối cùng cách đây khoảng một năm. Hiện 55 tuổi, ông không còn ung thư.

Mở rộng thử nghiệm sang nhiều loại ung thư khó điều trị

Không chỉ ung thư hắc tố, các nhà khoa học đang nghiên cứu vaccine cá nhân hóa cho nhiều loại ung thư khác, bao gồm ung thư thận, bàng quang, phổi không phải tế bào nhỏ, ung thư tụy và u nguyên bào thần kinh đệm - một dạng ung thư não đặc biệt khó điều trị.

Tuy nhiên, ngoại trừ thử nghiệm trên bệnh nhân ung thư hắc tố, phần lớn kết quả được công bố đến nay xuất phát từ các nghiên cứu quy mô nhỏ. Bên cạnh đó, do nhiều thử nghiệm tập trung vào khả năng ngăn ung thư tái phát sau điều trị, các nhà khoa học cần theo dõi người bệnh trong thời gian dài để đánh giá hiệu quả.

Thực tế, không phải mọi hướng tiếp cận đều đạt kết quả như kỳ vọng. Một số thử nghiệm ngẫu nhiên về vaccine cho ung thư đại trực tràng và ung thư đầu cổ chưa đạt mục tiêu giảm tái phát hoặc cải thiện thời gian sống không tiến triển bệnh.

Trong số các nghiên cứu đang được theo dõi sát sao, BioNTech và Genentech đang tiến hành thử nghiệm lâm sàng ngẫu nhiên có đối chứng trên 260 bệnh nhân nhằm đánh giá vaccine mRNA cá nhân hóa dành cho ung thư tụy.

Trước đó, một nghiên cứu giai đoạn đầu do bác sĩ Vinod Balachandran tại Trung tâm Ung thư Memorial Sloan Kettering dẫn đầu ghi nhận 8 trong số 16 bệnh nhân được tiêm vaccine có đáp ứng miễn dịch. Đáng chú ý, 7 người trong nhóm này vẫn sống sau 4-6 năm theo dõi.

Kết quả ban đầu mang lại hy vọng mới đối với ung thư tụy, căn bệnh có tiên lượng thường kém, với tỷ lệ sống sau 5 năm được nêu trong nghiên cứu chỉ khoảng 13%. Tuy nhiên, do số bệnh nhân còn ít, chưa thể khẳng định vaccine là nguyên nhân giúp kéo dài thời gian sống.

Phòng ngừa ung thư từ gốc

Không chỉ ngăn ung thư tái phát, các nhà khoa học còn nghiên cứu liệu vaccine có thể giúp phòng ngừa bệnh ngay từ đầu, đặc biệt ở những người có nguy cơ cao.

Tại Đại học Pittsburgh, GS Olivera Finn, chuyên gia miễn dịch học và phẫu thuật, đang thử nghiệm vaccine chứa phiên bản tổng hợp của protein MUC1 - loại protein được biểu hiện ở nhiều khối u. Nhóm nghiên cứu muốn xác định liệu vaccine có thể kích thích hệ miễn dịch nhận diện, tấn công tế bào bất thường và ngăn chặn ung thư biểu mô ống tuyến vú tại chỗ (DCIS), một dạng ung thư vú giai đoạn sớm, hay không.

Các nhà khoa học đang nghiên cứu vaccine có khả năng huấn luyện hệ miễn dịch nhận diện, tấn công tế bào bất thường, hướng tới phòng ngừa ung thư ở những người có nguy cơ cao. Ảnh: Unsplash.

Một hướng nghiên cứu khác tập trung vào những người mang đột biến gene BRCA1 hoặc BRCA2, vốn làm tăng nguy cơ mắc một số loại ung thư. Bác sĩ Susan Domchek, chuyên gia ung thư vú tại Đại học Pennsylvania, cùng bác sĩ Robert Vonderheide đang thử nghiệm vaccine chứa 3 loại protein phổ biến ở nhiều khối u. Các nhà nghiên cứu hy vọng trong tương lai, vaccine có thể được sản xuất sẵn để sử dụng nhằm phòng ngừa nhiều loại ung thư.

Tại Trung tâm Ung thư MD Anderson ở Houston (Mỹ), bác sĩ Eduardo Vilar-Sanchez nghiên cứu vaccine dành cho người khỏe mạnh mắc hội chứng Lynch - tình trạng di truyền làm tăng nguy cơ ung thư đại trực tràng, nội mạc tử cung và buồng trứng. Vaccine sử dụng virus làm phương tiện đưa vào cơ thể hơn 200 protein liên quan đến polyp hoặc ung thư giai đoạn sớm, qua đó huấn luyện hệ miễn dịch nhận diện và tấn công các tế bào bất thường nếu chúng xuất hiện.

Tuy nhiên, các hướng nghiên cứu này vẫn ở giai đoạn ban đầu, cần thêm thời gian và nguồn lực để xác định hiệu quả cũng như cách tiếp cận phù hợp nhất.

Trong những năm 1990, các nhà khoa học từng thử nghiệm vaccine trên bệnh nhân ung thư giai đoạn muộn với mục tiêu làm khối u thu nhỏ. Tuy nhiên, việc kích hoạt hệ miễn dịch để kiểm soát những khối u đã phát triển được chứng minh là rất khó khăn. Sau đó, nghiên cứu chuyển hướng sang sử dụng vaccine nhằm ngăn bệnh tái phát ở những người đã điều trị và chỉ còn rất ít tế bào ung thư trong cơ thể.

Khi các nghiên cứu gần đây ghi nhận những tín hiệu tích cực, một số nhà khoa học bắt đầu hướng đến mục tiêu xa hơn: phòng ngừa ung thư trước khi bệnh hình thành.

“Liệu trong tương lai có cách nào để vaccine ung thư thực sự phòng ngừa được bệnh hay không? Đó là khía cạnh khiến tôi đặc biệt hào hứng”, bác sĩ Vonderheide chia sẻ.