Liệu pháp tế bào CAR-T và ứng dụng miễn dịch trong điều trị ung thư

Trong những năm gần đây, y học đã đạt nhiều bước tiến trong điều trị ung thư, đặc biệt nhờ sự phát triển của các liệu pháp miễn dịch. Một trong những thành tựu nổi bật nhất là liệu pháp CAR-T, được xem là bước ngoặt mang tính cách mạng, thay đổi cách tiếp cận điều trị ung thư. Liệu pháp này đã đem lại hiệu quả điều trị vượt trội và duy trì tình trạng lui bệnh trong thời gian dài.

Liệu pháp tế bào CAR-T được chỉ định khi các phương pháp khác không cho thấy đáp ứng điều trị, hay đặc biệt với các trường hợp tái phát sau các phác đồ điều trị khác. Cùng Mescells tìm hiểu kỹ hơn liệu pháp này và ứng dụng miễn dịch trong điều trị ung thư nhé.

1. Liệu pháp CAR-T là gì?

Liệu pháp CAR-T (Chimeric Antigen Receptor T-cell therapy) là một phương pháp điều trị miễn dịch tiên tiến. Thay vì tấn công tế bào ung thư bằng hóa chất hoặc tia xạ, liệu pháp CAR T tận dụng chính tế bào miễn dịch của người bệnh để nhận diện và tiêu diệt tế bào đích.

Trong đó, tế bào T chiết tách từ máu ngoại vi của bệnh nhân được chỉnh sửa di truyền để biểu hiện thụ thể kháng nguyên dạng khảm hay thụ thể CAR (Chimeric Antigen Receptor) đặc hiệu với ung thư của người bệnh. Sau đó, các tế bào CAR-T được nuôi cấy để nhân lên rồi truyền trở lại vào cơ thể người bệnh.

Mỗi tế bào T bình thường chỉ đặc hiệu với một loại ung thư. Các tế bào T ban đầu không đặc hiệu với ung thư của người bệnh, nhờ có thêm thụ thể CAR nên có thể xác định được tế bào ung thư dựa trên kháng nguyên đặc trưng. Với khả năng nhận diện được tăng cường, các tế bào CAR-T có thể tìm và tiêu diệt chính xác tế bào đích.

So với các phương pháp truyền thống như hóa trị hoặc xạ trị, phương pháp CAR-T mang tính cá nhân hóa cao do sử dụng chính tế bào miễn dịch và thụ thể đặc hiệu với ung thư của từng bệnh nhân. Cũng nhờ vậy, phương pháp này vừa có hiệu quả điều trị cao và chính xác, vừa giảm ảnh hưởng lên các mô lành.

Thụ thể CAR trên tế bào CAR-T

2. Quy trình thực hiện liệu pháp CAR-T

Bước 1: Thu nhận tế bào T

Quy trình của liệu pháp miễn dịch CAR-T bắt đầu từ bước thu nhận máu ngoại vi tự thân của người bệnh để đem xử lý trong phòng thí nghiệm. Qua quá trình gạn tách bạch cầu (leukapheresis) không kích thích, các tế bào đơn nhân sẽ được chiết tách từ máu ngoại vi, sau đó được làm giàu để thu thập tế bào T.

Bước 2: Tái lập trình tế bào T

Các tế bào T sau thu hoạch được hoạt hóa, sau đó biến đổi về mặt di truyền. Quá trình chuyển gen thường sử dụng retrovirus (một loại virus có khả năng biến đổi mã di truyền của vật chủ mà nó xâm nhập) đã được mã hóa gen theo cấu trúc CAR. Sau khi cấy ghép, chúng phiên mã ngược sang DNA của các tế bào T để kích thích biểu lộ thụ thể, tạo nên tế bào CAR-T (theo Molecular Therapy, 2024)

Bước 3: Nhân lên trong môi trường vô trùng

Các tế bào CAR-T sau khi hình thành sẽ được nuôi cấy và nhân lên hàng triệu lần cho đến khi đạt đủ số lượng để đáp ứng mục tiêu điều trị. Để đảm bảo chất lượng, các tế bào CAR-T sau khi đạt yêu cầu thường được trữ lạnh và rã đông ngay trước khi truyền lại vào cơ thể bệnh nhân.

Bước 4: Truyền lại cho bệnh nhân

Bệnh nhân có thể được điều trị bằng các liệu pháp tạm thời theo tình trạng bệnh trong thời gian sản xuất tế bào CAR-T. Để cơ thể đáp ứng điều kiện truyền tế bào, liệu trình suy giảm lympho trước khi truyền tế bào cũng thường được chỉ định để đảm bảo hiệu quả lâu dài (theo Nature Reviews Clinical Oncology, 2022). Tế bào CAR-T được truyền qua đường tĩnh mạch trở lại cơ thể người bệnh sẽ lưu hành, nhận diện và tiêu diệt các tế bào ung thư mang kháng nguyên tương ứng.

Quy trình thực hiện liệu pháp CAR-T

Theo Journal of Experimental Medicine (2024), một liệu trình CAR-T trước đây sẽ mất khoảng 6 – 12 tuần từ khi thu nhận máu ngoại vi tự thân cho tới khi truyền tế bào CAR-T trở lại cơ thể người bệnh. Trong đó, quá sản xuất và nhân lên chiếm từ 1 – 2 tuần. Song, các phương pháp và công nghệ mới đang được nghiên cứu và kiểm nghiệm giúp tự động hóa và tối ưu hóa quy trình đã có thể rút ngắn thời gian sản xuất xuống còn 24 – 72 tiếng. Hiện nay, tổng thời gian của một liệu trình kéo dài khoảng 3 – 5 tuần (theo National Cancer Institute, 2025).

3. Cơ chế tác động của CAR-T trong tiêu diệt tế bào ung thư

Tế bào CAR-T hoạt động dựa trên nguyên tắc nhận diện đặc hiệu kháng nguyên. Theo International Journal of Molecular Sciences (2019), khi tiếp xúc với tế bào ung thư mang kháng nguyên đích, chúng sẽ bám chặt và hình thành các synap miễn dịch để tiến hành quá trình tiêu diệt tế bào ung thư.

Thông qua synap, tế bào CAR-T trực tiếp phá hủy các tế bào ung thư thông qua các cơ chế truyền tín hiệu. Các cơ chế này bao gồm truyền perforin và granzyme, hoặc tương tác giữa phân tử FasL trên tế bào CAR-T và thụ thể Fas trên tế bào ung thư, qua đó kích hoạt quá trình “chết theo chương trình” trong tế bào ung thư để triệt tiêu nó.

Bên cạnh đó, qua cơ chế giải phóng cytokine, chúng giúp thay đổi môi trường vi mô khối u và huy động các tế bào miễn dịch khác tham gia tiêu diệt khối u. Khi truyền vào cơ thể người bệnh, các tế bào CAR-T cũng sẽ tăng sinh và duy trì hoạt động trong cơ thể để duy trì phản ứng lâu dài.

Cơ chế tiêu diệt tế bào ung thư của liệu pháp CAR-T

Tuy nhiên, do phản ứng miễn dịch mạnh, bệnh nhân có thể gặp các tác dụng phụ như hội chứng giải phóng cytokine (CRS) hoặc một số biến chứng thần kinh, gọi chung là các Hội chứng thần kinh liên quan tế bào miễn dịch hiệu ứng (ICANS). Những biến chứng này cần được theo dõi chặt chẽ và xử lý kịp thời tại các cơ sở y tế chuyên sâu về trị liệu tế bào.

Hiện nay, các thế hệ CAR-T mới đang được nghiên cứu để giảm độc tính, nâng cao độ bền miễn dịch và mở rộng phạm vi điều trị.

4. Ứng dụng của liệu pháp miễn dịch CAR-T trong điều trị ung thư

Hiện tại, liệu pháp miễn dịch CAR-T đã được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) cấp phép cũng như áp dụng hiệu quả trong điều trị nhiều bệnh ung thư máu ác tính ở cả trẻ em và người lớn, bao gồm:

• Bệnh bạch cầu cấp dòng lympho B (ALL)
• U lympho không Hodgkin (NHL)
• Đa u tủy (Multiple Myeloma)

Liệu pháp CAR-T có tỉ lệ đáp ứng cao, ngay cả với những bệnh nhân đã ở giai đoạn muộn, kháng trị hoặc tái phát sau các liệu trình khác như hóa trị, xạ trị hay tế bào gốc. Trong đó, nhiều ca bệnh duy trì tình trạng lui bệnh trong nhiều năm.

Túi tế bào CAR T sử dụng truyền cho bệnh nhân 

Ngoài các bệnh ung thư máu, các nhà khoa học đang nghiên cứu mở rộng phương pháp CAR-T cho ung thư tạng đặc. Dù còn nhiều thách thức, kết quả lâm sàng ban đầu cho thấy tín hiệu khả quan.

Các nghiên cứu mới cũng đang được tiến hành để cải thiện kiểu hình thành phẩm, rút ngắn thời gian sản xuất, giảm chi phí điều trị và phát triển tế bào CAR-T phổ quát, có thể ứng dụng cho nhiều bệnh nhân. Bên cạnh đó, đã có những thử nghiệm lâm sàng cho thấy triển vọng của tế bào CAR-T được nuôi cấy từ máu hiến tặng, ứng dụng trong trường hợp không thể phân lập tế bào T từ máu tự thân của người bệnh (theo Labiotech, 2022).

Tại Việt Nam, đã có những ca bệnh đầu tiên được chữa khỏi nhờ liệu pháp miễn dịch CAR-T. Nhiều bệnh viện và viện nghiên cứu cũng đang thúc đẩy hợp tác với các trung tâm quốc tế để chuyển giao công nghệ, đặt nền móng cho việc mở rộng triển khai liệu pháp này trong tương lai gần.

Dù còn nhiều thách thức về kỹ thuật và chi phí, liệu pháp CAR-T là một bước tiến quan trọng trong điều trị ung thư. Phương pháp này mang lại hiệu quả rõ rệt với các bệnh ung thư máu, đồng thời mở ra hy vọng trong điều trị nhiều loại ung thư khác. Sự phát triển của phương pháp CAR-T không chỉ mang ý nghĩa khoa học, mà còn là cơ hội thực tế để bệnh nhân ung thư có thêm hy vọng, kéo dài thời gian cũng như nâng cao chất lượng cuộc sống.

Bài viết được tư vấn chuyên môn bởi PGS. TS. BS. Nguyễn Đặng Dũng – Chủ nhiệm bộ môn Miễn dịch Học viện Quân Y, Cố vấn bộ môn Miễn dịch tại Viện Nghiên cứu Ứng dụng Công nghệ Tế bào Mescells.