Angela Evatt, 47 tuổi, là bệnh nhân ung thư da giai đoạn ba. Bà tham gia thử nghiệm liệu pháp điều trị mới của hãng Mordena, từ giai đoạn đầu tiên vào năm 2020.

Liệu pháp này ứng dụng cơ chế đột biến của tế bào ung thư. Trong đó, tế bào ung thư thường có gen quan trọng bị biến đổi, gây tăng sinh không kiểm soát. Khi ngăn chặn hoạt động của gen đột biến, khối u sẽ bị tiêu diệt.

Moderna sẽ thiết kế vaccine dựa trên gen đột biến trên, gọi là tân kháng nguyên hay kháng nguyên đột biến. Từ đây, vaccine huấn luyện tế bào T của hệ miễn dịch tấn công ung thư. Quá trình điều trị sử dụng thêm thuốc nhằm hỗ trợ mũi tiêm, kích thích miễn dịch hoạt động hiệu quả hơn.

Bước đầu tiên, Evatt phẫu thuật để loại bỏ khối u ác tính và hạch bạch huyết ở nách trái. Mẫu mô ung thư chuyển đến cơ sở thí nghiệm ở Norwood, Massachusetts. Sau quá trình phân tích, bào chế, thuốc và mũi tiêm được cung cấp ba tuần một lần, tại Đại học Georgetown ở Washington DC.

Mỗi lần tiêm chủng, bà Evatt cần di chuyển quãng đường dài 45 km, chịu đựng tác dụng phụ của vaccine và thuốc như mệt mỏi cực độ, đôi khi bị phát ban trên cánh tay. Thời gian điều trị thường kéo dài một ngày. Sau hơn ba năm, mức độ bệnh của bà đang thuyên giảm.

Theo Moderna, mũi tiêm được sản xuất tại trung tâm vaccine, với khoảng 15 khoang bào chế. Mỗi khoang chứa một thiết bị kích thước tương đương tủ lạnh, giúp tạo ra các chuỗi mRNA dài, mã hóa 34 đột biến. Mỗi đột biến tương ứng với một tân kháng nguyên, xếp theo trình tự đặc biệt.

Thiết bị khác sẽ bọc các tân kháng nguyên này vào hạt nano lipid, nhằm tăng tính ổn định và khả năng hấp thu khi vào cơ thể người. Tiếp theo, thuật toán trí tuệ nhân tạo sẽ chọn một đột biến để kích thích miễn dịch mạnh, dựa trên dữ liệu về chẩn đoán lâm sàng, xét nghiệm của người bệnh. Cuối cùng, họ tạo thành mũi tiêm hoàn chỉnh.

Ở thử nghiệm lâm sàng giai đoạn một, có 157 người sử dụng vaccine và thuốc miễn dịch, giảm gần 50% nguy cơ tái phát ung thư so với nhóm chỉ dùng thuốc. Phân tích mới nhất cũng chỉ ra vaccine góp phần kéo dài tuổi thọ.

Tuy nhiên, giới chuyên môn đánh giá vaccine ung thư còn một số hạn chế, như: thuật toán xác định tân kháng nguyên và khả năng nhận diện đột biến của tế bào T, độ chính xác chưa cao. Ví dụ trong nghiên cứu về mũi tiêm điều trị u tuyến tụy, chỉ một nửa tình nguyện viên tham gia thử nghiệm kích thích miễn dịch thành công. Tuy nhiên, tế bào T giúp chống lại một đột biến của khối u, trong khi vaccine hướng tới mười đột biến trở lên.

Nhiều câu hỏi khác chưa được trả lời, gồm: điều trị bằng vaccine hiệu quả cao nhất đối với giai đoạn nào của bệnh; tế bào T hạn chế sự phát triển của các khối u nhỏ, ngăn tái phát sau phẫu thuật song kém hiệu quả hơn với khối u lớn. Vẫn chưa rõ liệu mRNA, công nghệ vaccine có phải cách tốt nhất để kích thích phản ứng miễn dịch chống ung thư hay không.

Trước mắt, Moderna và các hãng khác sẽ triển khai những nghiên cứu quy mô hơn để xác nhận hiệu quả của vaccine. Sau đó, họ tiếp tục giải bài toán và hạn chế trên, để đưa ra sản phẩm hoàn thiện nhất.

Đối với thuật toán, hãng tăng bổ sung, làm dày kho dữ liệu thực tế về các khía cạnh: phân tích biểu hiện gen trên khối u, xác định tân kháng nguyên tiềm năng; phân tích mẫu máu, tìm tế bào T có khả năng nhận diện tân kháng nguyên tốt nhất.

Chi Lê (Theo Nature)