Carl H. June nói về liệu pháp tế bào điều trị ung thư tại Hà Nội ngày 3/12. Ảnh: Việt Hùng
Carl H. June, 71 tuổi, hiện là bác sĩ, giáo sư về Liệu pháp Miễn dịch tại Khoa Y học, Bệnh lý và Thí nghiệm Y học thuộc Trường Y khoa Perelman, Đại học Pennsylvania, Mỹ. Năm 2024 ông được vinh danh giải đặc biệt dành cho nhà khoa học nghiên cứu lĩnh vực mới trị giá 500.000 USD Giải thưởng VinFuture 2024.
Chia sẻ với báo chí trong dịp đến Hà Nội nhận giải, ông nói "May mắn. Đó là một vinh dự lớn, một sự công nhận cho những nỗ lực đối với ông và các đồng nghiệp".
Ông cùng các đồng nghiệp đóng góp lớn cho nền y học khi phát triển một trong những liệu pháp tế bào đầu tiên cho bệnh ung thư, CAR-T. Phương pháp này hiện đã được chấp thuận để điều trị cho người lớn mắc bệnh bạch cầu kinh dòng Lympho (CLL), bệnh đa u tủy xương, và trẻ em mắc bệnh bạch cầu cấp dòng lympho (ALL).
Ông giải thích liệu pháp tế bào CAR-T sử dụng trong điều trị ung thư tức là lấy máu từ bệnh nhân sau đó "huấn luyện" các tế bào máu này trong phòng thí nghiệm, để khi truyền lại cho bệnh nhân. Khi tiêm tế bào CAR-T vào cơ thể, chúng sẽ tìm thấy tế bào ung thư. Ngay sau đó, chúng làm hai việc: một là tiêu diệt tế bào ung thư, và hai là chúng phân chia thành hai tế bào con. Trung bình, tế bào T phân chia 1.000 lần trong cơ thể, biến cơ thể như một lò phản ứng sinh học. "Bệnh nhân đầu tiên chúng tôi điều trị vào năm 2010, 14 năm sau trong cơ thể anh ấy vẫn còn tế bào T. Bởi vậy, đây có thể coi là loại thuốc sống đầu tiên, chúng ở trong cơ thể bạn, bảo vệ bạn, đảm bảo các tế bào ung thư không quay trở lại", ông nói.
Liệu pháp này lần đầu tiên được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ FDA chấp thuận, có giá 400.000 USD, nhưng đây là phương pháp điều trị một lần. "Sau đó chúng tôi phát hiện ra rằng tế bào CAR - T vẫn ở trong máu của bệnh nhân, bởi vậy, liệu pháp này khác so với các liệu pháp khác ở chỗ bạn tiếp tục dùng chúng nhưng chỉ phải trả tiền cho một lần. Một lần này giống như bạn được tiêm liều vắc vaccine vậy", ông nói và cho biết tại Ấn Độ chi phí này hiện chỉ khoảng 50.000 USD, rẻ hơn rất nhiều so với ban đầu. Lý do sự phát triển của khoa học công nghệ cùng với tự động hóa làm mức chi phí rẻ hơn và ai cũng có thể tiếp cận được.
Bác sĩ, nhà khoa học Carl H. June. Ảnh: Penn Medicine
June lớn lên trong một gia đình kỹ sư. Ông lớn lên và theo học trường y thuộc Học viện Y khoa Baylor, Houston, và được hải quân Mỹ chi trả. "Tôi rất hứng thú với các loại bệnh và sinh lý của con người và bắt đầu học các khóa sau đại học về miễn dịch tại trường y", June chia sẻ trên tạp chí Leading Discoveries hồi tháng 1.
Năm 1983, hải quân Mỹ cử June đến Trung tâm Ung thư Fred Hutchinson để học cách thực hiện cấy ghép tủy xương. Thời điểm này, Chiến tranh Lạnh vẫn đang diễn ra, và hải quân muốn ông mở một phòng khám cấy ghép tủy xương tại Bệnh viện Hải quân Bethesda để điều trị cho những người có thể bị thương do phóng xạ.
Trung tâm Ung thư Fred Hutchinson, hay Hutch, là một trong những trung tâm y học chuyển dịch chuyên dụng đầu tiên trên thế giới và là một trong những phòng khám tốt nhất chuyên cấy ghép tủy xương. Sau một năm ghép tủy xương cho bệnh nhân tại Hutch, June lao vào nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Nỗ lực làm việc với những người cố vấn tại Hutch, ông đã học được cách điều khiển tế bào T, tế bào đóng vai trò quan trọng với hệ thống miễn dịch của cơ thể người, và công bố những nghiên cứu đầu tiên của mình.
Vào năm 1979, công nghệ kháng thể đơn dòng chỉ vừa mới ra đời và June bắt đầu tìm hiểu cách thức kháng thể hoạt động. Sinh học tế bào T vẫn còn trong giai đoạn sơ khai và việc nuôi cấy tế bào T trong phòng thí nghiệm không hề đơn giản. Tuy nhiên, June cùng đồng nghiệp đã thành công tạo ra một trong những phương pháp đầu tiên để nuôi cấy và phát triển tế bào T bên ngoài cơ thể.
June trở lại Bethesda năm 1986 để mở một phòng thí nghiệm tại Viện Nghiên cứu Y khoa Hải quân, lần này tập trung vào bệnh truyền nhiễm. "Tôi không phải lo lắng về tài trợ. Thật tuyệt. Tôi làm việc liên tục. Từ bác sĩ y khoa, tôi chuyển thành 'bác sĩ chuột', ngày càng gặp gỡ với ít bệnh nhân hơn", ông nói về việc thực hiện hàng loạt nghiên cứu với chuột trong phòng thí nghiệm.
June tiếp tục nghiên cứu về sinh học tế bào T, nhưng lần này, hải quân muốn ông tập trung vào việc xây dựng lại hệ miễn dịch của những người mắc virus gây suy giảm miễn dịch ở người loại 1 (HIV-1). Phương pháp của June là tăng cường tế bào T của bệnh nhân trong phòng thí nghiệm bằng hệ thống nuôi cấy dựa trên kháng thể chống CD28 (một loại protein trên bề mặt tế bào T) mà ông và các đồng nghiệp đã phát triển trước đó. Sau khi tăng cường, tế bào T sẽ được đưa trở lại cơ thể bệnh nhân để bổ sung cho những tế bào T bị HIV-1 tiêu diệt.
Năm 1992, tiến sĩ Bruce L. Levine gia nhập phòng thí nghiệm của June để làm việc trong các dự án bao gồm việc kích hoạt và phát triển tế bào T ở những người khỏe mạnh và dương tính với HIV. Họ đã tạo ra loại thuốc thử mới mà sau này làm nền móng cho công trình của June về liệu pháp tế bào CAR-T trong điều trị ung thư.
Một biến cố lớn xảy ra vào năm 1996, khi vợ June được chẩn đoán mắc ung thư buồng trứng. "Việc nghiên cứu ung thư trở thành ưu tiên hàng đầu của tôi khi đó", ông kể lại. Làm việc với các nhà nghiên cứu ung thư từ Đại học Maryland và Đại học Chicago, phòng thí nghiệm của June đã tạo ra tế bào T từ chính cơ thể bệnh nhân để điều trị ung thư máu, nhưng ban đầu không có sự biến đổi gene CAR. Khi thử nghiệm lâm sàng, một trong những bệnh nhân được điều trị theo cách này đã thuyên giảm bệnh và thoát ung thư sau 20 năm. Nhưng không may, vợ June vẫn qua đời năm 2001 vì ung thư buồng trứng.
Sau khi rời hải quân vào năm 1996 để tập trung nghiên cứu ung thư, June chuyển đến Đại học Pennsylvania để lập ra chương trình miễn dịch học ở người, sản xuất tế bào T và tiến hành thử nghiệm lâm sàng. Thời điểm đó, chỉ một số ít phòng thí nghiệm nghiên cứu về liệu pháp miễn dịch, vốn không được coi là hướng đi hứa hẹn để điều trị ung thư, nhưng ông vẫn rất kiên trì.
Sau những thử nghiệm ban đầu, trong đó các tế bào T của bệnh nhân ung thư máu được nhân lên bằng kỹ thuật mà June và Levine đã phát triển, phòng thí nghiệm bắt đầu trích xuất tế bào T từ bệnh nhân ung thư, thay đổi gene của chúng để biểu hiện thụ thể kháng nguyên khảm (CAR) và nhân lên bên ngoài cơ thể.
Năm 2010, June, bác sĩ David L. Porter tại Đại học Pennsylvania cùng các cộng sự đã điều trị cho ba người lớn mắc bệnh bạch cầu kinh dòng lympho (CLL) bằng liệu pháp tế bào CAR-T nhắm mục tiêu CD19. Năm 2012, bác sĩ Stephan Grupp điều trị thành công cho bệnh nhân nhi đầu tiên mắc bệnh bạch cầu cấp dòng lympho (ALL) tại Bệnh viện Nhi Philadelphia.
Không lâu sau khi việc điều trị cho bệnh nhân trưởng thành được báo cáo, công ty dược Novartis đã xin cấp phép sở hữu trí tuệ cho tế bào CAR-T của phòng thí nghiệm June để sản xuất thương mại. "Đột nhiên, các công ty công nghệ sinh học rất quan tâm trong khi trước đây họ chưa từng như vậy. Giờ đây, có hàng trăm công ty đang phát triển tế bào CAR-T", June nói.
Hiện tại, phòng thí nghiệm của June đang phát triển liệu pháp tế bào CAR-T cho khối u rắn. Ông cũng ứng dụng công nghệ chỉnh sửa gene mới để tăng hiệu quả của tế bào CAR-T. Phòng thí nghiệm của ông đang tập trung vào các thử nghiệm tế bào CAR-T cho bệnh ung thư tuyến tụy và buồng trứng - vốn nằm trong số những loại khối u khó điều trị nhất.
June rất lạc quan về tương lai của liệu pháp miễn dịch. "Đây là một thời điểm thú vị. Chúng ta có các công cụ có thể kết hợp với nhau để thu được liệu pháp miễn dịch tốt hơn nữa. Ý tưởng sử dụng hệ miễn dịch để điều trị ung thư đã tồn tại 100 năm trước nhưng thất bại vì chúng ta không hiểu cách khai thác. Giờ đây, có những tiến bộ nhanh chóng với những thay đổi lớn đang diễn ra, thúc đẩy lĩnh vực này tiến lên phía trước", ông nói.
Ông cho biết đang có những hợp tác rất sôi động với cả châu Âu, Trung Quốc, Mỹ và giờ là Việt Nam. "Chúng tôi có một liên minh giữa trường Đại học của tôi với các trường y tại Việt Nam, nơi các thử nghiệm đang được tiến hành", ông nói và cho biết có thể trao đổi và đào tạo quốc tế theo cách đó.
Thu Thảo - Bảo Chi