Các nhà khoa học từ Trường Y khoa Duke-NUS (Duke-NUS) đã phát triển một phương pháp mới sử dụng vi-rút Zika yếu để tiêu diệt các tế bào ung thư não và ức chế sự phát triển của khối u, đồng thời bảo bọc các tế bào khỏe mạnh. Bằng cách sử dụng các ứng viên vắc-xin vi-rút Zika được phát triển tại Duke-NUS, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra cách các chủng này nhắm mục tiêu vào các tế bào có tốc độ sinh sôi nhanh – khiến các chủng này trở thành một lựa chọn lý tưởng để nhắm mục tiêu vào các tế bào ung thư đang phát triển nhanh trong não người trưởng thành.

Phát hiện của họ, được công bố trên Tạp chí Dịch thuật Y khoa, có khả năng đưa ra một phương pháp điều trị mới cho những bệnh nhân ung thư não hiện có tiên lượng xấu.

Glioblastoma multiforme là loại ung thư não ác tính phổ biến nhất, với hơn 300.000 bệnh nhân được chẩn đoán hằng năm trên toàn thế giới. Tỷ lệ sống sót của những bệnh nhân này rất thấp (khoảng 15 tháng), chủ yếu là do tỷ lệ tái phát khối u cao và hạn chế các lựa chọn điều trị. Đối với những bệnh nhân như vậy, liệu pháp vi-rút oncolytic hoặc sử dụng vi-rút được thiết kế để lây nhiễm và tiêu diệt tế bào ung thư có thể giải quyết những thách thức điều trị hiện tại.

Những hứa hẹn của vi rút Zika trong liệu pháp điều trị ung thư bằng vi rút

Vi rút Zika là một trong những lựa chọn như vậy trong quá trình phát triển ban đầu. Nhóm Duke-NUS đã sử dụng các chủng vắc-xin giảm độc lực của vi-rút Zika (ZIKV-LAV) bằng cách các vi-rút “bị làm yếu” với khả năng lây nhiễm hạn chế vào các tế bào khỏe mạnh nhưng vẫn có thể phát triển nhanh chóng và lây lan trong khối u.

Tiến sĩ Carla Bianca Luena Victorio, tác giả chính của nghiên cứu và là chuyên gia cấp cao tại Chương trình nghiên cứu sinh học tế bào tại Duke-NUS cho biết: “Chúng tôi chọn vi-rút Zika vì nó lây nhiễm một cách tự nhiên trong các tế bào đang nhân lên nhanh chóng trong não. Điều đó cho phép chúng tôi tiếp cận các tế bào ung thư mà các cách truyền thống khó nhắm mục tiêu. Các chủng ZIKV-LAV của chúng tôi cũng tự sao chép trong các tế bào ung thư não, khiến đây trở thành một liệu pháp sống có thể lây lan và tấn công các tế bào bị bệnh lân cận.

Tiến sĩ Victorio và nhóm nghiên cứu đã xác định rằng các chủng ZIKV-LAV có hiệu quả cao trong việc lây nhiễm các tế bào ung thư vì những vi rút này liên kết với các protein chỉ hiện diện ở mức độ cao trong các tế bào ung thư chứ không phải trong các tế bào khỏe mạnh. Khi lây nhiễm vào tế bào ung thư, các chủng vi rút này chiếm đoạt tài nguyên của tế bào để sinh sản, cuối cùng "bức tử" tế bào. Khi màng bảo vệ của tế bào ung thư vỡ ra sau khi chết, nó sẽ giải phóng các chất bên trong, gồm cả dòng vi rút có thể lây nhiễm và tiêu diệt các tế bào ung thư lân cận. Ngoài ra, một số protein tế bào được giải phóng từ các tế bào bị nhiễm bệnh có thể kích hoạt phản ứng miễn dịch để ức chế hơn nữa sự phát triển của khối u.

Thông qua các thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã quan sát thấy rằng việc nhiễm các chủng ZIKV-LAV đã khiến 65 đến 90% tế bào khối u đa dạng glioblastoma bị tiêu diệt. Mặc dù chủng ZIKV-LAV cũng lây nhiễm từ 9 đến 20% tế bào từ các mạch máu trong não, nhưng sự lây nhiễm không loại bỏ những tế bào khỏe mạnh này. Ngược lại, chủng vi-rút Zika gốc đã tiêu diệt tới 50% tế bào não khỏe mạnh.

Các nhà khoa học cũng phát hiện ra rằng các chủng ZIKV-LAV không có khả năng sinh sản tốt ngay cả khi chúng tìm cách lây nhiễm vào các tế bào khỏe mạnh. Lượng vi rút đo được ở tế bào não khỏe mạnh bị nhiễm ZIKV-LAV chỉ cao hơn trước khi nhiễm từ 0,36 đến 9 lần. Ngược lại, lượng vi rút trong tế bào ung thư não nhiễm ZIKV-LAV cao gấp 100 đến 1 tỉ lần so với trước khi nhiễm bệnh. Điều này càng chứng tỏ rằng các điều kiện trong tế bào ung thư thuận lợi hơn rất nhiều cho vi rút sinh sôi so với các tế bào bình thường.

Định hướng và ứng dụng trong tương lai

Trợ lý giáo sư Ann-Marie Chacko từ Chương trình Nghiên cứu Sinh học Tế bào gốc & Ung thư của Duke-NUS cho biết: “Kể từ khi vi rút Zika bùng phát vào năm 2016, có thể hiểu được rằng đã có lo ngại về bản chất của loại vi rút này và những tác động tàn phá của nó. Thông qua công việc đang nghiên cứu, chúng tôi hy vọng sẽ đưa ra một góc nhìn mới về vi-rút Zika bằng cách nêu bật tiềm năng tiêu diệt tế bào ung thư của vi-rút này. Khi một loại vi-rút sống bị suy yếu để có thể chống lại các bệnh truyền nhiễm một cách an toàn và hiệu quả, nó có thể hữu ích cho sức khỏe con người, không chỉ với vai trò là vắc-xin mà còn là một tác nhân tiêu diệt khối u hiệu quả”.

Nhóm của Phó Giáo sư Chacko đang cải thiện hiệu suất các chủng vi rút ZIKV-LAV và các chủng vi rút Zika khác để tăng khả năng tiêu diệt không chỉ các tế bào ung thư não mà còn các loại tế bào ung thư khác, đồng thời làm cho chúng an toàn hơn khi sử dụng cho bệnh nhân. Họ cũng đang chỉnh sửa vi rút để có thể chụp ảnh nó sau khi được tiêm vào bệnh nhân. Điều này sẽ cho phép các bác sĩ theo dõi nơi vi rút xâm nhập vào bệnh nhân và thời gian hoạt động của nó trong khối u mà không cần các thủ thuật xâm lấn.

Để đạt được mục tiêu này, nhóm đang khám phá việc thương mại hóa các chủng vi-rút của họ vừa là vắc-xin ngừa vi-rút Zika, vừa là phương pháp điều trị bệnh ung thư não cũng như các bệnh ung thư tiềm ẩn khác, chẳng hạn như ung thư buồng trứng.

Giáo sư Patrick Tan, Phó Trưởng khoa Nghiên cứu cấp cao tại Duke-NUS, cho biết: “Đây là một ví dụ điển hình về cách các chương trình nghiên cứu trong Trường kết hợp với nhau để khai thác các chuyên môn riêng, bổ sung cho nhau nhằm nâng cao kiến thức y tế tổng hợp. Những hiểu biết sâu sắc có giá trị của nhóm đến một ngày nào đó có thể chuyển thành một lựa chọn điều trị mới để kiểm soát sự phát triển của khối u hoặc thậm chí đưa ra phương pháp chữa trị ung thư”.

Anh Tú