Giải Nobel Sinh Lý Y Học 2018: Vinh danh liệu pháp miễn dịch ung thư

James Allison và Tasuku Honjo đã đặt nền móng cho các phương pháp điều trị sử dụng hệ miễn dịch của cơ thể để tấn công tế bào ung thư.

Các công trình tiên phong của hai nhà khoa học mở ra một giao lộ hoàn toàn mới trong điều trị ung thư và được trao giải Nobel Sinh Lý Y Học ngày 1 tháng Mười 2018 vừa qua.

James Allison ở Trung Tâm Nghiên Cứu Ung Thư Anderson ở Houston, Đại Học Texas, Mỹ  và Tasuku Honjo ở Đại Học Kyoto, Nhật Bản sẽ chia nhau giải thưởng trị giá 9 triệu kronor Thụy Điển (khoảng 1 triệu đô la Mỹ).

Hai nhà nghiên cứu này đã làm rõ cách thức các protein trên tế bào miễn dịch có thể được sử dụng để điều khiển hệ miễn dịch, giúp hệ miễn dịch có thể tấn công tế bào ung thư. Hướng nghiên cứu này đã được sử dụng làm nền tảng cho các phương pháp trị liệu ung thư mới, giúp kéo dài sự sống của các bệnh nhân ung thư thêm nhiều năm, thậm chí có còn có thể điều trị dứt điểm các triệu chứng ở một số loại ung thư. Điều này đã thu hút nhiều nhà nghiên cứu và liệu pháp miễn dịch (immunotherapy) đã  trở thành chủ đề nghiên cứu hấp dẫn trong các nghiên cứu về ung thư.

Một khởi đầu đầy hứng khởi

Allison lúc đó đang tham dự một hội nghị về miễn dịch học ở NewYork thì con ông gọi điện lúc 5:30 sáng để báo tin ông được nhận giải Nobel. Một giờ sau, cửa phòng khách sạn của Allison bị vây kín bởi các đồng nghiệp với champagne và những lời chúc mừng nồng nhiệt. Ít lâu sau thì Uỷ Ban Nobel cũng liên lạc với ông một cách chính thức.

Trong cuộc gặp gỡ báo chí, Allison cho biết “Tôi là một nhà khoa học nghiên cứu cơ bản. Nếu quả thực nghiên cứu của tôi có ảnh hưởng tích cực đến mọi người thì đây là một điều tốt lành nhất tôi từng nghĩ tới. Đó là giấc mơ của tất cả mọi người.”

Vào những năm 1990, Allison khi đó đang làm việc tại Đại Học California, Berkeley, Mỹ cùng một số ít nhà khoa học khác nghiên cứu về một protein “điểm kiểm soát” (checkpoint protein) có tên là CTLA-4 đóng vai trò như một cái phanh (brake) trên tế bào miễn dịch T. Vào năm 1997, Allison và đồng nghiệp đã tìm ra cách gắn kháng thể vào CTLA-4, giúp phá vỡ cái “phanh” kiềm hãm hoạt động tế bào T, giải phóng chúng để có thể tấn công các tế bào ung thư trên chuột. Một nghiên cứu lâm sang vào năm 2010 cho thấy các kháng thể có hiện quả trên các bệnh nhân bị ung thư hắc tố giai đoạn muộn (advanced melanona), một dạng ung thư da.

Nghiên cứu độc lập với Allison, vào năm 1992, Honjo đã khám phá ra một loại protein khác là PD-1 của tế bào miễn dịch T cũng có chức năng như là một cái “phanh” (brake) đối với hệ miễn dịch nhưng hoạt động theo một cơ chế hoàn toàn khác. PD-1 đã trở thành mục tiêu tác động trong các trị liệu về ung thư. Vào năm 2012, các nghiên cứu lâm sàng trên người nhắm vào mục tiêu tác động này cho thấy chúng có hiệu quả trong việc chống lại nhiều loại ung thư, kể cả ung thư phổi. Kết quả điều trị rất khả quan – một số bệnh nhân ung thư di căn không có biểu hiện bệnh thời gian dài, cho thấy triển vọng về một liệu pháp chữa khỏi ung thư.

Giải phóng các “phanh”

“Các khám phá của Allison và Honjo cung cấp một trụ cột mới trong liệu pháp ung thư. Chúng khơi nguồn cho một nguyên lý hoàn toàn mới bởi vì không giống như các phương pháp trị liệu trước đây, chúng hoàn toàn không nhắm trực tiếp vào tế bào ung thư mà thực tế, đích tác dụng của chúng chính là các “phanh” trên tế bào miễn dịch”. Theo như phát biểu của Klas Kärre, thành viên của Ủy Ban Nobel và đồng thời cũng là một nhà miễn dịch học tại Viện Karolinska ở Stockholm, Thụy Điển phát biểu trong thông báo chính thức của Ủy Ban Nobel rằng “Các khám phá mang tính nền tảng này của hai khôi nguyên tạo nên một sự dịch chuyển khoa học (paradigm shift) và là một cột mốc đáng chú ý trong cuộc chiến chống lại ung thư.”

Trong những năm gần đây, các nghiên cứu lâm sàng trên các thuốc có tác dụng ức chế các “phanh” CTLA-4 và PD-1 trên tế bào miễn dịch (còn gọi là “liệu pháp điểm kiểm soát miễn dịch” – immune checkpoint therapy) đã  phát triển nhanh chóng. Các trị liệu liên quan đến việc ức chế PD-1 đã thể hiện tác dụng trên ung thư phổi, thận, máu và da. Các nghiên cứu lâm sàng gần đây sử dụng kết hợp cả hai liệu pháp trị liệu tác động đồng thời đến CTLA-4 và PD-1 trên các bệnh nhân ung thư da (melanoma) cho thấy tác động vượt trội của chúng so với tác động đơn lẻ trên CTLA-4. Các thử nghiệm đánh giá tác động của liệu pháp trị liệu miễn dịch này trên các loại ung thư đã và đang được tiến hành trên các protein “phanh” khác.

Bên cạnh Allison và Honjo, các nhà khoa học khác cũng đã đóng góp nhiều khám phá ban đầu trong việc nghiên cứu các chất ức chế “điểm kiểm soát” (checkpoint inhibitor), đáng chú ý là  Gordon Freeman, nhà miễn dịch học ở Viện Ung Thư Dana-Farber ở Boston, Masachusetts cùng với nhà miễn dịch học Arlene Sharpe ở Trường Y Harvard và  Lieping Chen ở Đại Học Yale, New Haven, Connecticut, Mỹ cũng đều nghiên cứu về các chất ức chế các protein “kiểm soát” (checkpoint protein) cùng với các phân tử bám PD-1 và được gọi là PD-L1.

Thuốc Ipilimumab, một loại kháng thể ức chế CTLA-4 đã được cục Quản Lý Mỹ Phẩm và Dược Phẩm Hoa Kỳ (gọi tắt là FDA) chấp nhận vào năm 2011 và cũng là chất ức chế “điểm kiểm soát” (checkpoint inhibitor) đầu tiên được sử dụng trên bệnh nhân. Tuy vậy, Freeman cũng chỉ rõ rằng  các chất ức chế CTLA-4 chỉ thể hiện tác dụng trên các bệnh nhân ung thư hắc tố melanoma.  Và FDA cũng đã chấp nhận những loại thuốc tác động đồng thời trên PD-1 và PD-L1 để điệu trị 13 loại ung thư khác nhau. Ông còn phát biểu rằng “PD-1 và PD-L1 có tác dụng trên nhiều người khác nhau, và các khám phá của chúng ta chính là nền tảng của những kết quả này.”

Tuy nhiên, Freeman cũng cho biết rằng CTLA-4 đã mở ra một hướng mới trong đó vai trò chính là nằm ở các nghiên cứu của Allison. “Jim Allison là nhà quán quân và là người ủng hộ thực thụ cho ý tưởng liệu pháp miễn dịch. Và CTLA-4 chính là thành công đầu tiên.”

Những lựa chọn rõ ràng

Nhà miễn dịch học Jerome Galon, Trung tâm nghiên cứu y sinh, INSERM, Paris, Pháp không hề ngạc nhiên khi Ủy Ban Nobel quyết định trao giải thưởng này cho Honjo và Allison. Giải thưởng này hoàn toàn xứng đáng dành cho họ. Xem xét rộng hơn thì có nhiều người cũng xứng đáng, tuy vậy, đây rõ ràng là hai lựa chọn số một.

Giải thưởng này phản ánh nhịp độ phát triển của hướng tiếp cận miễn dịch trong điều trị ung thư. Hiệu quả của các chất ức chế PD-1 trên ung thư phổi năm 2012 đã châm ngòi cho cuộc chạy đua của giới học thuật và công nghiệp trong việc tìm kiếm các giải pháp nhằm tăng số lượng bệnh nhân có thể dùng thuốc. Galon phát biểu “Cách đây 10 năm, không ai hứng thú ngoại trừ các nhà miễn dịch học. Đây thực sự là một bước nhảy ngoạn mục.”

Trong một cuộc phỏng vấn với Nature và năm 2013, Allison chia sẻ những trở ngại gặp phải khi cố gắng thu hút sự chú ý của các công ty dược phẩm. Allison đã phải thốt lên “Thật sự đáng thất vọng” khi các đại diện của các công ty dược phẩm phản bác rằng “Liệu pháp này có thể có tác dụng trên chuột, nhưng chúng sẽ không bao giờ có tác dụng trên người. Ý tương thì mới nhưng nó thật kì lạ.”

Allison lần lượt đi từ công ty này đến công ty khác để tìm kiếm một đối tác có thể thực hiện dự án này. Cuối cùng, Bristol-Myers Squibb tọa lạc tại New York đã cùng hợp tác và cho ra đời kháng thể đơn dòng Ipilimumab. Từ thời điểm này, các công ty dược phẩm khác đã nghiên cứu phát triển các chất ức chế “điểm kiểm soát” (checkpoint inhibitor) và đã được chấp nhận sử dụng trên người.

Liệu pháp kết hợp

Một hy vọng chính của các loại thuốc này là khả năng kéo dài sự sống của bệnh nhân thêm hàng năm. Tuy nhiên, chỉ một số các bệnh nhân cho phản hồi tích cực và các nhà nghiên cứu vẫn đang chạy đua để làm tăng tác dụng của liệup háp này bằng cách kết hợp các chất ức chế “điểm kiểm soát” (checkpoint inhibitor) khác hoặc kết hợp với các phương pháp trị liệu khác. “Lợi ích to lớn của liệu pháp miễn dịch khi so sánh với các liệu pháp khác là bệnh nhân được kéo dài sự sống lâu hơn. Tuy nhiên, một điều đáng thất vọng là chỉ một nhóm bệnh nhân cho kết quả tích cực” phát biểu bởi Galon.

Sau tất cả, Freeman cho rằng “thật xúc động khi nhìn thấy lĩnh vực nghiên cứu này phát triển. Nó chính là cả một lượng chất xám khổng lồ. Thật tuyệt vời khi khá nhiều bệnh nhân ung thư có tiến triển tốt.”

Vào năm 2015, Allison đã giành giải thưởng Lasker cho các nghiên cứu về liệu pháp miễn dịch ung thư của ông. Năm 2016, Honjo giành giải thưởng Kyoto trong nghiên cứu cơ bản, đây là một giải thưởng quốc tế được trao bởi Quỹ Inamori

Mai Văn Hiếu (chuyển ngữ)

Theo Nature

Bài báo:

Heidi Ledford, Holly Else, and Matthew Warren. Cancer immunologists scoop medicine Nobel prize. Nature News. 01 October 2018.

Nguồn hình cover: PBS