Hotline 247
04 6662 6362
 
Hà Nội
0968 378 899
 
Hồ Chí Minh
01289 777 888

Vaccine vỏ virus (VLP) trong miễn dịch ung thư

BioMedia

Hệ thống miễn dịch của cơ thể có khả năng chống lại ung thư. Trên thực tế, nó thường tiêu diệt các tế bào bất thường của cơ thể nhằm ngăn chặn sự phát triển của khối u. Nhưng một số tế bào có thể thoát khỏi hoạt động của hệ thống miễn dịch bằng cách tạo ra môi trường vi mô (microenvironment) xung quanh chúng, gây ức chế đáp ứng miễn dịch và hình thành khối u.

Một nhóm các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Dartmouth và Case Western Reserve đã trình bày một phương pháp tiếp cận mới về liệu pháp miễn dịch chống lại các khối u nguyên phát và di căn trên tạp chí Nature Nanotechnology. Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Nicole Steinmetz và Steven Fiering đã sử dụng phương pháp tiêm vaccine tại chỗ. Phương pháp này đòi hỏi việc sử dụng một chất gây kích thích miễn dịch (immunostimulatory reagent) trực tiếp vào khối u. Tuy đây không phải là một ý tưởng mới, nhưng trước đây nó chưa được khai thác một cách rộng rãi, và việc sử dụng phương pháp này để gây đáp ứng miễn dịch chống khối u trước đó mới chỉ đạt được thành công hạn chế.

Theo lý thuyết, một chất gây kích thích miễn dịch lý tưởng là chất có khả năng kích hoạt một phản ứng miễn dịch mạnh mẽ mà không gây hại cho cơ thể, được sản xuất ở quy mô lớn và tránh được việc ô nhiễm bởi các chất có hại. Ở đây, Steinmetz và Fiering đã quyết định sử dụng chất gây kích thích miễn dịch là vaccine thế hệ mới hay VLP (Virus-like particles).

Đây là dạng vaccine có cấu trúc nano được lắp ráp theo nguyên tắc đa phân, trong đó đơn phân là protein cấu trúc của virus và không chứa bất kỳ vật liệu di truyền nào. Cấu trúc VLP có thể không có vỏ hoặc có vỏ, hình cầu hoặc hình sợi (Hình 1). Trên bề mặt VLP có các protein bề mặt nguồn gốc từ virus, được lặp đi lặp lại với mật độ cao. Chúng là các protein chức năng chịu trách nhiệm cho sự xâm nhập của virus vào tế bào, đảm bảo quá trình gắn đặc hiệu lên tế bào trong quá trình xâm nhiễm và giúp việc xâm nhiễm hiệu quả.

Hình 1: (A) Sơ đồ lắp ráp của vaccine virus polyoma VLP từ protein capsid L1. Năm monome L1 hình thành một capsomer L1.72 capsomer này lắp ráp tạo thành một hạt VLP. (B) Vaccine Hamster polyomavirus (HPV) VLP hình thành từ protein capsid lớn VP1 của virus.(C) Vaccine VLP small BKV hình thành từ protein P1 của một virus BK ở người.(D); (E); (F); (G); (H): cấu trúc VLP của syncy-tial virus (RSV); hepatitis E virus (HEV); Bluetongue virus; Ebola; Influenza virus. (nguồn: http://www.actabp.pl/pdf/3_2014/531.pdf)

Tùy thuộc vào sự phức tạp của các VLP, chúng có thể được sản xuất từ các vector tái tổ hợp thích hợp trong cả hai hệ thống biểu hiện nhân sơ hoặc nhân chuẩn, và được lắp ráp trong điều kiện invitro. Hơn nữa, chúng có thể được hình thành từ protein có nguồn gốc từ một loại virus đơn lẻ, để đạt được khả năng miễn dịch với loại virus này, hoặc kết hợp thêm các kháng nguyên từ các loại virus khác (khảm VLP), gây đáp ứng miễn dịch với nhiều virus khác nhau chỉ với một loại vaccine. Năng suất sản xuất VLP là khá cao và thậm chí trong hệ thống nhân thực thì sự biểu hiện còn có vẻ hiệu quả hơn so với những gì quan sát được ở hệ thống nhân sơ.

VLP được ứng dụng chủ yếu trong công nghệ vaccine, với mục đích tạo ra các loại vaccine mới mang các đầy đủ các đặc điểm an toàn, tạo đáp ứng miễn dịch mạnh mẽ và trở thành vaccine thay thế cho vaccine truyền thống được tạo thành từ chủng virus đã bị suy yếu hoặc bất hoạt. VLP không chứa vật liệu di truyền virus, có khả năng thâm nhập vào các tế bào và các mô. Hơn nữa, chúng có cấu trúc đa phân có thể chứa nhiều bản sao của kháng nguyên, có thể kích thích mạnh mẽ các tế bào miễn dịch thông qua cơ chế trình diện kháng nguyên, tăng hiệu quả của phản ứng miễn dịch. VLP trình diện trên cả tế bào lympho B và T, vì thế gây ra cả đáp ứng miễn dịch dịch thể và đáp ứng miễn dịch tế bào.

Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã quyết định sử dụng VLP có nguồn gốc từ virus cowpea mosaic (CPMV) vì chúng có thể được sản xuất ở quy mô công nghiệp. “Loại vaccine này không gây độc tế bào”, Steinmetz cho biết. Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm VLP ở chuột mang ung thư phổi ác tính và nhận thấy các VLP đã nhanh chóng được nhận diện bởi bạch cầu trung tính, làm xuất hiện phản ứng miễn dịch đặc hiệu.

Hình 2: a) Sơ đồ thí nghiệm. b) Hình ảnh phổi của chuột được điều trị bằng PMCV và đệm PBS (có tác dụng như đối chứng) (nguồn: http://www.nature.com/nnano/journal/v11/n3/full/nnano.2015.292.html)

"Các hạt vaccine này có hiệu lực rất tốt, chúng làm giảm cả kích thước khối u và các tổn thương di căn ", Fiering cho biết.

Nhóm nghiên cứu cũng trực tiếp tiêm VLP vào các trường hợp đã ở giai đoạn di căn ở ung thư vú, ung thư ruột kết, ung thư biểu mô buồng trứng, và u ác tính. Sau khi điều trị, các trung tâm hoại tử nhanh chóng hình thành và phát triển ở khối u. Trong một nửa số chuột, khối u được loại bỏ hoàn toàn chỉ sau hai lần tiêm VLP. Bốn tuần sau đó, các nhà nghiên cứu đưa trở lại vào chuột các khối u mà trước đó đã được điều trị và đồng thời loại bỏ các khối u ban đầu bằng VPL. Ba trong số bốn con chuột thử nghiệm không tái phát triển các khối u. Như vậy, “vaccine VPL có nguồn gốc từ virus cowpea mosaic hoạt động như một công tắc tắt- bật hệ thống miễn dịch có tác dụng nhận diện và chiến đấu chống lại các khối u, cũng như khả năng ghi nhớ các khối u đó," Steinmetz nhận xét.

Quan trọng hơn, điều trị VLP không gây ra bất kỳ độc tính nào đến các mô khác, đó là một điều đáng lưu ý khi so sánh với các phương pháp điều trị chống ung thư hiện hành khác như hóa trị và xạ trị. Hiện các nhà nghiên cứu đang lên kế hoạch tìm hiểu rõ những cơ chế mà capsid của vaccine VPL có nguồn gốc từ virus cowpea mosaic (CPMV) kích thích bạch cầu trung tính hình thành đáp ứng miễn dịch chống lại khối u. Đồng thời họ cũng sẽ tiến hành kiểm tra loại vaccine này ở các động vật lớn hơn với hệ thống miễn dịch tương tự như con người.

Nguồn tham khảo: 

1. http://www.biotechniques.com/news/Building-a-Better-Vaccine-for-Tumor-Immunotherapy/biotechniques-362732.html#.VxTq55CF5di

2.http://psjd.icm.edu.pl/psjd/element/bwmeta1.element.bwnjournal-article-abpv61p531kz?q=2540312e-27f3-4dd7-8b4c-6a9f45260a5d$1&qt=IN_PAGE

Dịch giả Đào Mai Anh

Biên soạn BioMedia Việt Nam

 

Các bài viết cùng chủ đề

Vaccine vỏ virus (VLP) trong miễn dịch ung thư

Hệ thống miễn dịch của cơ thể có khả năng chống lại ung thư. Trên thực tế, nó thường tiêu diệt các tế bào bất...