Các nhà khoa học xác định cơ chế tự phục hồi của tuyến ức, thành phần quan trọng của hệ miễn dịch

Tuyến ức, một tuyến nhỏ nằm giữa phổi và trước tim, đóng vai trò quan trọng trong sức khỏe con người bằng cách sản sinh tế bào T; thành phần cốt lõi của hệ miễn dịch. Ở bệnh nhân ung thư, một số liệu pháp điều trị, cùng với quá trình lão hóa và căng thẳng, có thể làm giảm sản xuất tế bào T, khiến họ dễ bị nhiễm trùng và mắc thêm bệnh lý khác.

Tác giả nghiên cứu Andri Lemarquis cho biết: “Phát hiện của chúng tôi cho thấy sự tuần hoàn trở lại của tế bào T điều hòa vào tuyến ức; thúc đẩy quá trình phục hồi thông qua một cơ chế chưa từng được mô tả trước đây và mở ra một con đường tái tạo mới cho tuyến này. Những kết quả này mở ra hướng ứng dụng tiềm năng trong việc khắc phục tình trạng suy giảm và tổn thương tuyến ức”.

Trong suốt cuộc đời, cơ thể con người phải đối mặt với nhiều mối đe dọa từ vi khuẩn, vi-rút và các nguy cơ khác như ung thư. Tế bào T, được sản sinh bởi tuyến ức, đóng vai trò bảo vệ cơ thể bằng cách tấn công trực tiếp mầm bệnh và tế bào ung thư hoặc huấn luyện các tế bào miễn dịch khác nhận diện và loại bỏ các mối nguy hiểm. Tiến sĩ Lemarquis giải thích: “Vì có quá nhiều mối đe dọa khác nhau, chúng ta cần một sự đa dạng đáng kinh ngạc của những ‘chiến binh’ này; tức là các tế bào miễn dịch để bảo vệ cơ thể. Nhưng chúng ta cũng cần có cơ chế kiểm soát để tránh xảy ra ‘nội chiến’ trong cơ thể, chẳng hạn như các bệnh tự miễn. Và tuyến ức chính là ‘ngôi trường’ huấn luyện các tế bào này để bảo vệ chúng ta”. Nếu bạn điều trị ung thư, tuyến ức của bạn sẽ bị teo lại. Nếu không có cơ chế hỗ trợ tái phát triển, bệnh nhân sẽ không thể phục hồi miễn dịch, quá trình sản sinh tế bào T bảo vệ mới. Công trình của chúng tôi nhằm mục tiêu tăng cường chức năng tuyến ức ở những bệnh nhân có nguy cơ mất đi lớp bảo vệ quan trọng này. Tuy nhiên, tuyến ức lại rất dễ bị tổn thương do căng thẳng, nhiễm trùng, lão hóa và các liệu pháp điều trị ung thư.

Tiến sĩ Lemarquis và nhóm nghiên cứu đã tiến hành khám phá cơ chế tái tạo tuyến ức trong hai tình huống: điều trị ung thư và quá trình lão hóa, vì những bệnh nhân ung thư cao tuổi rất dễ mắc các bệnh nhiễm trùng. Đầu tiên, họ nghiên cứu các tổn thương do điều trị ở mô hình chuột để hiểu cách thức tuyến ức bị tổn thương và trong điều kiện nào nó bắt đầu phục hồi. Sau đó, họ kết hợp các kỹ thuật hình ảnh và phân tích với học máy để xác định các con đường cụ thể được kích hoạt trong quá trình tái tạo.

Điều họ phát hiện ra là một quần thể tế bào T điều hòa tuyến ức (Tregs) mới và chưa được mô tả trước đây, tích tụ trong tuyến ức sau khi bị tổn thương và tiết ra một yếu tố tăng trưởng gọi là amphiregulin. Tiến sĩ Lemarquis và các cộng sự đã chứng minh rằng khi những tế bào Tregs này được thêm vào máu qua đường tĩnh mạch, chúng đã quay trở lại tuyến ức, nơi amphiregulin sau đó giúp tuyến ức tái tạo và phát triển thêm các tế bào T. Sau đó, nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm kết quả của họ trên các mẫu mô người và thấy kết quả tương tự.

Tiến sĩ Lemarquis cho biết: “Chúng tôi đã có thể chuyển từ những hiểu biết cơ chế ở chuột sang việc thấy rằng các con đường tương tự cũng hoạt động trong môi trường người.  Hiện nay có rất nhiều liệu pháp tế bào nhận nuôi trong không gian Tregs, vì vậy điều này mở ra khả năng áp dụng tiếp cận chuyển giao, trong đó quần thể Tregs này có thể được sử dụng để tái tạo mô, đặc biệt là ở tuyến ức và hệ miễn dịch”.

Điều bất ngờ khi phát hiện ra rằng kết quả này còn áp dụng cho chuột già, mặc dù trước đây người ta cho rằng chức năng tuyến ức mất đi trong quá trình lão hóa sẽ không thể điều trị được. Có những nghiên cứu gần đây cho thấy nếu bạn mất chức năng tuyến ức trong quá trình lão hóa, tỷ lệ tử vong sẽ tăng lên do tỷ lệ mắc ung thư, nhiễm trùng và bệnh tự miễn cao hơn. Và điều chúng tôi có thể chứng minh là khi chuyển tế bào Tregs vào chuột già đang điều trị ung thư, có thể thậm chí tăng cường chức năng của chúng. Không chỉ có tuyến ức trẻ mới có thể tiếp nhận các tín hiệu này để tái tạo, mà ngay cả tuyến ức của những bệnh nhân lớn tuổi đang điều trị ung thư cũng có thể phản ứng với những tín hiệu đó.

Công trình được công bố trên tạp chí Immunity kế thừa một chương trình nghiên cứu được Tiến sĩ Van den Brink khởi xướng từ cuối những năm 1990 nhằm tăng cường tái thiết hệ miễn dịch ở bệnh nhân điều trị ung thư, đặc biệt trong lĩnh vực cấy ghép tủy xương. Tiến sĩ Lemarquis chia sẻ: “Ông ấy đã đặt nền tảng trong nhiều thập kỷ, cung cấp cho chúng tôi các mô hình, công cụ và dữ liệu để có thể đạt đến những phát hiện như ngày hôm nay. Cũng có rất nhiều nghiên cứu xuất sắc về tế bào T điều hòa, và chúng tôi đã kết hợp hai lĩnh vực này để xem liệu có thể áp dụng giải pháp điều trị nào trong bối cảnh tổn thương tuyến ức”.

Tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ phân tích một bộ dữ liệu lớn gồm các mẫu tuyến ức từ bệnh nhân ung thư ở nhiều độ tuổi khác nhau; những người đã trải qua quá trình phục hồi tuyến ức hoặc đang trong giai đoạn thoái hóa; nhằm tìm hiểu sâu hơn về các con đường có thể tương tác với tế bào T điều hòa để cải thiện thêm chức năng tuyến ức. Đồng thời, họ cũng đang tìm kiếm các ứng dụng tiềm năng khác trong môi trường lâm sàng, chẳng hạn như sử dụng công nghệ sinh học tổng hợp để chỉnh sửa tế bào T nhằm sản xuất nhiều amphiregulin hơn hoặc các yếu tố có lợi khác.

Tiến sĩ Lemarquis nói thêm: “Hiện tại, chúng tôi đã thiết lập một chương trình nghiên cứu về tuyến ức tại City of Hope, với sự tham gia của các nhà sinh học tính toán và nghiên cứu sinh hậu tiến sĩ đang thực hiện nhiều dự án khác nhau, cùng với các cộng sự trong lĩnh vực lâm sàng giúp đưa phát hiện của chúng tôi vào thực tế. Tôi tin rằng tế bào T điều hòa và amphiregulin có tiềm năng lớn trong việc ứng dụng điều trị cho bệnh nhân ung thư nhằm cải thiện chức năng miễn dịch”.

Theo: vista.gov.vn