 |
Mary E. Brunkow, Fred Ramsdell, và Shimon Sakaguchi. |
Mỗi ngày, hệ miễn dịch chống lại hàng ngàn loại vi khuẩn khác nhau đang cố gắng xâm nhập cơ thể chúng ta. Các loại vi khuẩn này rất đa dạng, thậm chí có những loại đã phát triển các đặc điểm tương tự tế bào người nhằm "đánh lừa" hệ miễn dịch. Vậy làm thế nào hệ miễn dịch xác định đúng những đối tượng nên tấn công?
Câu trả lời nằm trong các công trình của ba nhà nghiên cứu đoạt giải Nobel Y sinh năm nay. Mary Brunkow, nhà sinh học phân tử tại Viện Sinh học hệ thống ở Seattle, Washington; Fred Ramsdell, cố vấn khoa học tại Công ty Sonoma Biotherapeutics ở đảo Bainbridge, Washington; và nhà miễn dịch học Shimon Sakaguchi tại Đại học Osaka ở Suita, Nhật Bản, đã được trao giải Nobel Y sinh năm 2025 cho những phát hiện đột phá về cơ chế dung nạp miễn dịch ngoại vi. Họ xác định các tế bào bảo vệ của hệ miễn dịch – tế bào T điều hòa, giúp ngăn hệ miễn dịch tấn công chính cơ thể. "Những khám phá của họ có ý nghĩa quyết định trong việc giúp chúng ta hiểu về cách thức hoạt động của hệ miễn dịch và nguyên nhân tại sao chỉ có một số người mắc các bệnh tự miễn nghiêm trọng", Olle Kämpe, Chủ tịch Ủy ban Nobel, cho biết.
Dựa trên những kết quả này, người ta đang phát triển hàng loạt liệu pháp điều trị các bệnh tự miễn, hiện đang được thử nghiệm lâm sàng giai đoạn đầu - theo Samantha Bucktrout, nhà miễn dịch học tại Greywolf Therapeutics ở Oxford, Vương quốc Anh, người từng làm việc với Ramsdell.
"Nếu không có những phát hiện này - và toàn bộ lĩnh vực mà các nhà nghiên cứu này đã khởi xướng, chúng ta sẽ không bao giờ đạt được kết quả như hiện nay, có thể bàn về các phương pháp điều trị", Bucktrout nói. Các bệnh tự miễn - bao gồm tiểu đường type 1, viêm khớp và đa xơ cứng - đang ảnh hưởng đến 10% dân số thế giới.
Những tế bào bảo vệ
Ngược dòng thời gian về năm 1995, Shimon Sakaguchi đã có một phát hiện quan trọng đầu tiên. Vào thời điểm đó, nhiều nhà nghiên cứu tin rằng khả năng dung nạp miễn dịch chỉ hình thành khi loại bỏ các tế bào miễn dịch gây hại trong tuyến ức, thông qua một quá trình gọi là "dung nạp trung ương". Sakaguchi đã chứng minh hệ thống miễn dịch phức tạp hơn thế. Ông phát hiện ra một loại tế bào miễn dịch chưa từng được biết đến trước đây, có chức năng bảo vệ cơ thể khỏi các bệnh tự miễn, gọi là tế bào T điều hòa.
Trong các thí nghiệm sử dụng chỉ thị sinh học cho tế bào T điều hòa, Sakaguchi nhận thấy những con chuột thiếu các tế bào T điều hòa đã xuất hiện triệu chứng của các bệnh tự miễn liên quan đến tuyến giáp, tuyến tụy và một số cơ quan khác. Việc đưa dung dịch chứa tế bào T điều hòa vào những con chuột này đã giúp ngăn chặn sự tiến triển của bệnh. Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học nghi ngờ hệ miễn dịch có một cơ chế phanh tự nhiên, nhưng họ vẫn chưa thể chứng minh được điều này.
Tuy nhiên, với kết quả trên, lần đầu tiên các nhà nghiên cứu có thể phân lập và nghiên cứu trên tế bào T điều hòa. Các nhóm nghiên cứu khác bắt đầu xác định các loại tế bào T điều hòa khác nhau với các đặc tính ức chế miễn dịch khác nhau.
Mary Brunkow và Fred Ramsdell đã có những khám phá đáng chú ý khác vào năm 2001, khi họ giải thích tại sao một số loài chuột lại dễ mắc các bệnh tự miễn. Họ phát hiện ra những con chuột này có đột biến ở một gene mà họ đặt tên là Foxp3. Họ cũng chỉ ra các đột biến ở gene tương tự trên người gây ra một bệnh tự miễn di truyền hiếm gặp, IPEX (rối loạn điều hòa miễn dịch, là một rối loạn di truyền hiếm gặp ảnh hưởng đến hệ thống miễn dịch, những người mắc hội chứng IPEX thường gặp nhiều vấn đề sức khỏe, bao gồm hệ miễn dịch chống lại tuyến tụy, gây ra bệnh tiểu đường, các vấn đề về ruột và da...). "Việc xác định cụ thể đột biến này không dễ dàng, bởi vì nó chỉ là một biến đổi di truyền rất nhỏ nhưng dẫn đến thay đổi lớn trong hệ miễn dịch", Brunkow chia sẻ trong một cuộc phỏng vấn qua điện thoại ngay sau khi công bố giải thưởng. "Và chắc chắn, cần rất nhiều bộ óc cùng hợp tác để đạt được kết quả này".
Hai năm sau, Shimon Sakaguchi đã tìm ra mối liên hệ giữa những khám phá này. Ông chứng minh gene Foxp3 chi phối sự phát triển của các tế bào T điều hòa mà ông đã xác định vào năm 1995. Các tế bào T điều hòa giám sát các tế bào miễn dịch khác và đảm bảo hệ miễn dịch dung nạp được các mô trong cơ thể.
Liệu pháp mới đầy hứa hẹn
Tiến sĩ Jonathan Schneck, chuyên gia miễn dịch học tế bào tại Đại học Johns Hopkins, cho biết trước khi có những kết quả của ba nhà nghiên cứu đoạt giải Nobel Y sinh năm nay, các nhà miễn dịch học vẫn chưa hiểu được cách hệ miễn dịch phân biệt tế bào lạ với tế bào của chính cơ thể. Schneck cho biết, một mục tiêu hiện nay là tìm ra cách tăng số lượng tế bào T điều hòa để chống lại các bệnh tự miễn. Điều này sẽ giúp khắc phục nhược điểm của các liệu pháp điều trị các bệnh tự miễn hiện nay, thường ức chế miễn dịch và khiến bệnh nhân dễ bị nhiễm trùng.
Các nhà nghiên cứu nhận thấy những người mắc một số bệnh tự miễn, bao gồm tiểu đường type 1, lupus, viêm khớp dạng thấp và đa xơ cứng, thường có quá ít tế bào T điều hòa trong máu hoặc các tế bào này không hoạt động bình thường. Những thí nghiệm ban đầu trên chuột cũng cho thấy tiềm năng của tế bào T điều hòa trong điều trị các bệnh tự miễn này, Pesenacker cho biết.
Một số hãng dược phẩm hàng đầu thế giới, bao gồm Eli Lilly tại Indianapolis, Indiana, và Celgene tại Summit, New Jersey, đã đầu tư vào các loại thuốc mô phỏng tế bào T điều hòa. Hiện nay, họ đang thử nghiệm lâm sàng các loại thuốc này trong điều trị tiểu đường type 1, viêm gan tự miễn và bệnh mảnh ghép chống vật chủ (graft-versus-host: tình trạng tế bào miễn dịch từ cơ quan hoặc mô ghép tấn công cơ thể của người nhận ghép).
Năm ngoái, Công ty Sonoma Biotherapeutics do Ramsdell đồng sáng lập đã tiến hành hai thử nghiệm lâm sàng với hai loại thuốc được sản xuất từ tế bào T điều hòa của bệnh nhân bị viêm khớp dạng thấp.
"Chúng tôi hy vọng các phương pháp này sẽ hiệu quả trong việc kích thích tế bào T điều hòa, giúp ức chế các bệnh tự miễn, hoặc giảm bớt các vấn đề liên quan đến cấy ghép tạng bằng cách ngăn chặn hệ miễn dịch phản ứng với các cơ quan được cấy ghép", Rickard Sandberg, thành viên ủy ban Nobel và nhà sinh vật học tại Viện Karolinska, phát biểu tại lễ công bố giải thưởng. "Hơn 200 thử nghiệm lâm sàng đang được tiến hành, vì vậy có rất nhiều triển vọng - nhưng tất nhiên, chặng đường phía trước vẫn còn dài".
Đa cơ chế
Tế bào T điều hòa ức chế phản ứng miễn dịch thông qua hàng chục cơ chế phân tử. Nghiên cứu của Sakaguchi mô tả các cơ chế và công cụ khác nhau mà các tế bào này sử dụng, Bucktrout cho biết. "Chúng tôi vẫn đang khám phá cách chúng hoạt động", bà nói thêm.
Bản thân Sakaguchi là một người điềm tĩnh và kín đáo, nhưng luôn được chú ý tại các hội nghị, Anne Pesenacker, một nhà miễn dịch học tại Đại học College London, nhận xét. Bà cho biết Sakaguchi vẫn rất quan tâm đến đặc điểm sinh học cơ bản của tế bào T điều hòa. "Sakaguchi rất sắc sảo trong việc kết nối các ý tưởng khác nhau, nắm bắt toàn cảnh và tạo ra những bước tiến mới".
Bucktrout nói rằng Ramsdell "được yêu mến trong giới khoa học" và có "một tư duy rất tích cực, sâu sắc, sáng tạo" cùng những sở thích khoa học đa dạng. Ông cũng là một người yêu thiên nhiên, có khiếu hài hước tuyệt vời và rất thân thiện, bà nói thêm.
Khi được hỏi về việc ăn mừng chiến thắng giải Nobel của mình, Sakaguchi trả lời trong một cuộc họp báo rằng ông sẽ tắm nước nóng thật lâu và ngủ một giấc thật ngon. Ông cũng gửi một thông điệp đến các nhà nghiên cứu trẻ: "Hãy tiếp tục bước đi, tìm kiếm con đường của mình, hãy cứ làm những gì bạn yêu thích."
Nguồn: Nature, The Nobel Prize
Bài đăng KH&PT số 1365 (số 41/2025)
Thanh An tổng hợp