Ung thư (cancer) là tên dùng chung để mô tả một nhóm các bệnh phản ánh những sự thay đổi về sinh sản, tăng trưởng và chức năng của tế bào. Các tế bào bình thường trở nên bất thường (đột biến) và tăng sinh một cách không kiểm soát, xâm lấn các mô ở gần (xâm lấn cục bộ) hay ở xa (di căn) qua hệ thống bạch huyết hay mạch máu. Di căn là nguyên nhân gây tử vong chính của ung thư. Bệnh ung thư có thể được giảm thiểu và kiểm soát qua việc áp dụng các chiến lược phòng ngừa, phát hiện và điều trị sớm ung thư. Nhiều bệnh ung thư có cơ hội chữa lành cao nếu được chẩn đoán ung thư sớm và điều trị đầy đủ. Một trong các biện pháp đó là "Vắc xin ung thư".

Nội dung:

Hệ miễn dịch là gì?

Các tế bào ung thư có được hệ miễn dịch nhận ra không?

Vắc xin là gì?

Vắc xin ung thư là gì?

Vắc xin phòng bệnh ung thư hoạt động như thế nào?

Hoa Kỳ đã phê chuẩn loại vắc xin phòng bệnh ung thư nào?

Vắc xin điều trị ung thư làm việc như thế nào?

FDA đã phê chuẩn loại vắc xin điều trị ung thư nào?

Vắc xin ung thư được sản xuất như thế nào?

Tá dược nào được sử dụng cùng vắc xin ung thư?

Vắc xin ung thư có tác dụng phụ không?

Vắc xin điều trị có thể kết hợp với các thuốc điều trị ung thư khác không?

Cần nghiên cứu thêm những vấn đề gì để nâng cao khả năng của vắc xin điều trị ung thư?

Loại vắc xin ung thư nào đang được nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng?

Hệ miễn dịch là gì?

Hệ miễn dịch là mạng lưới phức tạp của các tế bào, mô và các bộ phận giúp bảo vệ cơ thể chống lại các bệnh nhiễm trùng và các bệnh khác. Vai trò của hệ miễn dịch trong việc bảo vệ chống lại các vi khuẩn gây bệnh từ lâu đã được công nhận. Các nhà khoa học cũng đã phát hiện ra rằng hệ miễn dịch có thể bảo vệ cơ thể chống lại các mối đe dọa từ các tế bào bị hư hỏng, bị bệnh, hoặc các tế bào bất thường, kể cả tế bào ung thư (1).

Các tế bào máu trắng, hay bạch cầu, đóng vai trò chính trong phản ứng miễn dịch. Những tế bào này thực hiện các nhiệm vụ để bảo vệ cơ thể chống lại các vi khuẩn gây bệnh và các tế bào bất thường. Một số loại bạch cầu tuần tra trong hệ thống tuần hoàn, tìm kiếm mầm bệnh từ bên ngoài vào và các tế bào bị bệnh, bị hư hỏng, hoặc các tế bào chết. Sau đó, những tế bào máu trắng này sẽ cung cấp mức độ bảo vệ miễn dịch chung hoặc đặc biệt cho từng loại bệnh. Một số loại bạch cầu khác, được gọi là các tế bào lympho, làm nhiệm vụ chống lại các mối đe dọa, ví dụ một loại vi khuẩn cụ thể hay một tế bào bị bệnh hoặc bất thường. Hai nhóm tế bào lympho quan trọng nhất thực hiện phản ứng miễn dịch là tế bào B và tế bào T.

Tế bào B sinh ra kháng thể, đó là các protein lớn được tiết ra, có thể bám vào, gây ức chế, và tiêu diệt mầm bệnh hoặc các tế bào bất thường. Các tế bào gây độc T, còn được gọi là các tế bào sát thủ T, giết chết các tế bào bị nhiễm bệnh hoặc bất thường bằng cách giải phóng các hóa chất độc hại hoặc thúc đẩy các tế bào tự hủy (quá trình apoptosis –tế bào chết theo chương trình).

Các tế bào lympho và bạch cầu có vai trò hỗ trợ nhau để đảm bảo rằng các tế bào B và tế bào sát thủ T thực hiện công việc hiệu quả. Những tế bào hỗ trợ bao gồm các tế bào hỗ trợ T và tế bào đuôi gai, sẽ kích hoạt tế bào B và tế bào sát thủ T, giúp chúng ứng phó với các mối đe dọa cụ thể.

Kháng nguyên là những chất sau khi xâm nhập vào cơ thể sinh vật sẽ được hệ miễn dịch nhận biết và đáp ứng, tức là sinh ra các kháng thể tương ứng có đặc tính kết hợp với kháng nguyên ấy. Chúng sẽ giúp hệ miễn dịch nhận dạng là “kẻ lạ” (còn gọi là không tự thân). Tế bào bình thường trong cơ thể có kháng nguyên tự thân. Kháng nguyên tự thân báo cho hệ miễn dịch là tế bào bình thường không phải là một mối đe dọa và cần được bỏ qua (2). Ngược lại, vi khuẩn được hệ miễn dịch coi là một mối đe dọa tiềm năng cần được phá hủy bởi vì mang tính “lạ” hoặc kháng nguyên không tự thân.

Các tế bào ung thư có được hệ miễn dịch nhận ra không?

Tế bào ung thư có thể thực hiện cả kháng nguyên tự thân và kháng nguyên liên kết ung thư. Các kháng nguyên liên kết ung thư đánh dấu  các tế bào ung thư là bất thường hoặc “lạ” và các tế bào sát thủ T có thể tạo ra phản ứng chống lại chúng (1-7). Kháng nguyên liên kết ung thư có thể là:

• Kháng nguyên tự thân được thực hiện bởi số lượng tế bào ung thư lớn hơn so với tế bào bình thường, do đó hệ miễn dịch xem như “kẻ lạ”.
• Kháng nguyên tự thân không được thực hiện bởi các mô trong các bệnh ung thư phát triển (ví dụ, kháng nguyên thường chỉ được thực hiện bởi các mô phôi thai nhưng thể hiện ở những bệnh ung thư trên người lớn) và, do đó, hệ miễn dịch coi như “kẻ lạ”.
• Kháng nguyên mới được tạo ra (neoantigens), là kết quả của sự đột biến gen trong các tế bào ung thư và hệ miễn dịch chưa từng nhận biết.

Tuy nhiên, có một số yếu tố có thể gây khó khăn cho hệ miễn dịch nhận biết và tiêu hủy các tế bào ung thư như:

• Nhiều kháng nguyên liên kết ung thư chỉ thay đổi một chút so với kháng nguyên tự thân nên hệ miễn dịch rất khó để nhận ra.
• Tế bào ung thư có thể trải qua những thay đổi di truyền dẫn đến mất kháng nguyên liên kết ung thư.
• Tế bào ung thư có thể tránh đáp ứng miễn dịch ung thư của tế bào sát thủ T. Kết quả là ngay cả khi hệ miễn dịch nhận dạng được bệnh ung thư phát triển như một mối đe dọa, thì các tế bào ung thư vẫn có thể thoát khỏi sự tấn công mạnh mẽ của hệ miễn dịch (8).

Vắc xin là gì?

Vắc xin là loại thuốc tăng cường khả năng miễn dịch tự nhiên để bảo vệ cơ thể chống lại "kẻ lạ”.

Khi một loại vi khuẩn truyền nhiễm xâm nhập vào cơ thể, hệ miễn dịch nhận dạng nó như “kẻ lạ”, phá hủy nó, và "nhớ" nó để tránh bị nhiễm trùng lại trong tương lai. Vắc xin tận dụng lợi thế của các phản ứng phòng thủ kiểu ghi nhớ này.

Hầu hết các loại vắc xin là phiên bản vô hại của các vi khuẩn. Chúng là các vi khuẩn bị chết hay đã bị làm cho suy yếu, hoặc là một phần của vi khuẩn không gây bệnh nhưng có thể kích thích một phản ứng miễn dịch chống lại các vi khuẩn đó. Sau khi được tiêm phòng, hệ miễn dịch phản ứng với chúng, loại bỏ chúng ra khỏi cơ thể, và ghi nhớ chúng. Ghi nhớ do vắc xin gây ra sẽ cho phép hệ miễn dịch nhanh chóng hành động bảo vệ cơ thể khi bị nhiễm khuẩn tương tự.

Vắc xin ung thư là gì?

Vắc xin ung thư là một dạng thuốc điều chỉnh đáp ứng sinh học. Loại thuốc này hoạt động bằng cách kích thích hoặc khôi phục khả năng của hệ miễn dịch để chống nhiễm trùng và bệnh tật. Có hai loại vắc xin ung thư:

• Vắc xin phòng bệnh (phòng ngừa) được dùng để  ngăn ngừa ung thư ở những người khỏe mạnh.
• Vắc xin điều trị được chỉ định để điều trị ung thư bằng cách tăng cường khả năng miễn dịch tự nhiên của cơ thể chống lại khối u. Vắc xin điều trị là một hình thức của liệu pháp miễn dịch.

Hiện nay ở Mỹ, hai loại vắc xin phòng bệnh ung thư có sẵn là vắc xin u nhú ở người và vắc xin virus viêm gan B- một loại vắc xin điều trị có sẵn đối với bệnh ung thư tuyến tiền liệt di căn.

Vắc xin phòng bệnh ung thư hoạt động như thế nào?

Vắc xin phòng bệnh ung thư nhắm đến mục tiêu là các tác nhân gây ra truyền nhiễm hoặc góp phần vào sự phát triển của bệnh ung thư (10). Chúng tương tự như vắc xin truyền thống, giúp ngăn ngừa các bệnh truyền nhiễm như sởi hoặc bại liệt, bằng cách bảo vệ cơ thể chống lại nhiễm trùng. Cả hai vắc xin phòng bệnh ung thư và vắc xin truyền thống đều dựa trên kháng nguyên được thực hiện bởi tác nhân gây bệnh và đây là mục tiêu tương đối dễ dàng cho hệ miễn dịch nhận ra.

Hầu hết các loại vắc xin phòng bệnh, trong đó có cả những vắc xin phòng virus gây ung thư (virus viêm gan B và u nhú ở người) sẽ kích thích sản xuất các kháng thể, bám vào mục tiêu cụ thể là các virus và ngăn chặn khả năng gây nhiễm trùng.

Hoa Kỳ đã phê chuẩn loại vắc xin phòng bệnh ung thư nào?

• Vắc xin HPV: Bệnh nhiễm trùng dai dẳng với các loại HPV nguy cơ cao có thể gây ra ung thư cổ tử cung, ung thư hậu môn, ung thư hầu họng, ung thư âm đạo, âm hộ, ung thư dương vật. Ba loại vắc xin đang được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) cho phép sử dụng phòng ngừa nhiễm HPV là: Gardasil ®, Gardasil 9®, và Cervarix®. Gardasil và Gardasil 9 được chấp thuận cho sử dụng ở phụ nữ độ tuổi từ 9 đến 26 nhằm phòng chống thư cổ tử cung, âm hộ, âm đạo, và ung thư hậu môn do HPV gây ra; tiền ung thư cổ tử cung, tổn thương âm hộ, âm đạo, hậu môn; và mụn cóc sinh dục. Gardasil và Gardasil 9 cũng được chấp thuận cho sử dụng ở nam giới trong việc ngăn ngừa ung thư hậu môn do HPV gây ra, tổn thương tiền ung thư hậu môn, và mụn cóc sinh dục. Gardasil được chấp thuận cho sử dụng ở nam giới độ tuổi từ 9 đến 26, và Gardasil 9 được chấp thuận cho sử dụng ở nam giới độ tuổi từ 9 đến 15. Cervarix được chấp thuận cho sử dụng ở phụ nữ độ tuổi từ 9 đến 25 để phòng ngừa ung thư cổ tử cung do HPV gây ra.
• Vắc xin virus viêm gan B (HBV): Khi nhiễm HBV mạn tính có thể dẫn đến ung thư gan. FDA đã phê chuẩn nhiều loại vắc xin phòng chống nhiễm HBV. Hai loại vắc-xin, Engerix-B và Recombivax HB, chỉ bảo vệ khỏi lây nhiễm HBV. Cả hai loại vắc xin trên được chấp thuận sử dụng cho các cá nhân thuộc mọi lứa tuổi. Một số loại vắc xin tổ hợp phòng chống đồng thời HBV và các virus khác. Twinrix phòng chống HBV và viêm gan siêu vi A. Pediarix phòng chống HBV, poliovirus, và các vi khuẩn gây bệnh bạch hầu, ho gà, uốn ván. Twinrix được chấp thuận sử dụng cho những người từ 18 tuổi trở lên. Pediarix được chấp thuận sử dụng cho ở trẻ có mẹ xét nghiệm âm tính với kháng nguyên bề mặt viêm gan B (HBsAg) và áp dụng cho trẻ từ 6 tuần tuổi đến 6 tuổi. Vắc xin HBV đầu tiên được FDA phê chuẩn vào năm 1981, và trở thành vắc xin phòng bệnh ung thư đầu tiên được phát triển thành công và đưa ra thị trường. Ngày nay, hầu hết trẻ em ở Mỹ được tiêm phòng viêm gan B ngay sau khi sinh (11).

(Nguồn ảnh: https://apps.nlm.nih.gov/againsttheodds/exhibit/preventing_disease/role_of_science.cfm)

Vắc xin điều trị ung thư làm việc như thế nào?

Vắc xin điều trị ung thư được sử dụng để điều trị khi khối ung thư đã phát triển. Chúng có thể làm cho tế bào ung thư chậm hoặc ngừng phát triển; hoặc làm khối u co lại; hoặc ngăn ngừa ung thư tái phát; hoặc loại bỏ các tế bào ung thư không bị tiêu diệt bằng những hình thức điều trị khác.

Vắc xin điều trị ung thư sẽ kích hoạt các tế bào gây độc T, chỉ đạo chúng nhận ra và chống lại tế bào ung thư, hoặc sản xuất kháng thể bám vào các phân tử trên bề mặt của các tế bào ung thư. Để làm được như vậy, vắc xin điều trị sẽ đưa vào cơ thể một hoặc nhiều kháng nguyên, thường là bằng cách tiêm, đây là cách tạo ra phản ứng miễn dịch hiệu quả trong việc hoạt hóa tế bào T, hoặc sản xuất kháng thể. Kháng thể nhận ra và gắn với kháng nguyên trên bề mặt của các tế bào ung thư, trong khi các tế bào T cũng có thể phát hiện các kháng nguyên ung thư bên trong các tế bào ung thư.

Việc sản xuất vắc xin điều trị hiệu quả là khó khăn và thách thức hơn vắc xin phòng ngừa ung thư (12). Để có hiệu quả, loại vắc xin điều trị ung thư phải đạt được hai mục tiêu. Đầu tiên, như vắc xin phòng ngừa, vắc xin điều trị ung thư phải kích thích phản ứng miễn dịch đặc hiệu chống lại các mục tiêu chính xác. Thứ hai, các phản ứng miễn dịch phải đủ mạnh mẽ để vượt qua những rào cản mà các tế bào ung thư sử dụng để bảo vệ mình khỏi bị tấn công bởi các tế bào sát thủ T.

Hình ảnh: Cơ chế hoạt động của vắc xin điều trị ung thư

(Nguồn ảnh: http://www.pharmaceutical-journal.com/news-and-analysis/features/attacking-cancer-are-therapeutic-vaccines-on-the-verge-of-fulfilling-their-potential/20069012.article)

FDA đã phê chuẩn loại vắc xin điều trị ung thư nào?

Vào tháng Tư năm 2010, FDA đã phê chuẩn vắc xin điều trị ung thư đầu tiên. Vắc xin sipuleucel-T (Provenge®), được chấp thuận sử dụng ở nam giới bị ung thư tuyến tiền liệt di căn. Nó sẽ kích thích phản ứng miễn dịch với tuyến tiền liệt axit phosphatase (PAP) - một kháng nguyên được tìm thấy trên hầu hết các tế bào ung thư tuyến tiền liệt. Trong các thử nghiệm lâm sàng, sipuleucel-T kéo dài sự sống của người bị ung thư tuyến tiền liệt di căn thêm khoảng 4 tháng (13).

Không giống như một số loại vắc xin điều trị ung thư khác, sipuleucel-T được tùy chỉnh cho mỗi bệnh nhân. Chủng thuốc này được tạo ra bằng cách cô lập các tế bào đuôi gai của hệ miễn dịch (đây là tế bào trình diện kháng nguyên, APC) từ máu của bệnh nhân thông qua một thủ tục gọi là gạn bạch cầu (leukapheresis). Những tế bào này được gửi đến các nhà sản xuất vắc xin, và được nuôi cùng với một protein gọi là PAP-GM-CSF. Protein này gồm PAP liên kết với một protein gọi là nhân tố kích thích đại thực bào và bạch cầu hạt (GM-CSF). Các GM-CSF sẽ kích thích hệ miễn dịch và tăng cường trình diện kháng nguyên.

Tế bào APC nuôi với PAP-GM-CSF là thành phần hoạt động của sipuleucel-T. Các tế bào được trả lại cho bác sĩ điều trị của bệnh nhân và truyền vào bệnh nhân. Bệnh nhân được điều trị 3 đợt, thường là 2 tuần một đợt, với mỗi đợt điều trị, quá trình sản xuất tế bào phải giống nhau. Mặc dù cơ chế hoạt động chính xác của sipuleucel-T vẫn chưa được rõ ràng, người ta cho rằng APC cùng với PAP-GM-CSF kích thích các tế bào T của hệ miễn dịch tiêu diệt các tế bào khối u thể hiện PAP.

Trong tháng 10 năm 2015, FDA đã phê chuẩn liệu pháp  virus hủy u (oncolytic virus therapy) đầu tiên, sử dụng vi khuẩn talimogene laherparepvec (T-VEC, hoặc Imlygic®) để điều trị cho một số bệnh nhân có khối u ác tính di căn không thể phẫu thuật cắt bỏ. Ngoài làm phân giãn tế bào ung thư khi được tiêm trực tiếp vào khối u ác tính, T-VEC còn gây ra phản ứng ở các vị trí thương tổn không được tiêm. Điều này cho thấy T-VEC tạo ra một phản ứng miễn dịch kháng u tương tự như các loại vắc-xin chống ung thư khác (Đọc thêm bài: "Virus biến đổi gen tiêu diệt tế bào ung thư").

(còn tiếp)

Xem tiếp phần 2: Vắc xin ung thư - Phần 2

Nguồn: http://www.cancer.gov/about-cancer/causes-prevention/vaccines-fact-sheet

Dịch giả: Nguyễn Thị Hoài

Biên soạn BioMedia VN