Một nghiên cứu mới đây sử dụng AI tái lập trình tế bào ung thư não thành tế bào miễn dịch, mang lại hy vọng mới cho bệnh nhân ung thư ác tính.
Đó là thành quả của nhóm nghiên cứu đến từ Trường Y Keck thuộc Đại học Nam California (USC), được hỗ trợ bởi Viện Y tế Quốc gia Mỹ. Nội dung được công bố trên tạp chí Cancer Immunology Research, một tạp chí uy tín của Hiệp hội Nghiên cứu Ung thư Mỹ.
Nhóm nghiên cứu dưới sự dẫn dắt của Tiến sĩ David Tran, đã sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để tìm hiểu và tái lập trình các tế bào ung thư glioblastoma. Họ đã xác định các gen có khả năng chuyển đổi tế bào ung thư này thành tế bào đuôi gai (DCs) – loại tế bào miễn dịch có khả năng nhận diện tế bào ung thư và kích hoạt các tế bào miễn dịch khác tiêu diệt chúng.
Trong các mô hình chuột thí nghiệm, phương pháp này đã tăng tỷ lệ sống sót lên tới 75%, một con số đầy ấn tượng và mở ra hy vọng mới cho việc điều trị glioblastoma.
Được biết Glioblastoma, loại ung thư não phổ biến nhất và nguy hiểm nhất ở người lớn, vẫn là một thách thức lớn đối với y học hiện đại. Tỷ lệ sống sót sau 5 năm chẩn đoán của bệnh nhân mắc loại ung thư này chưa đầy 10%, khiến nó trở thành một trong những loại ung thư khó điều trị nhất.
Dù liệu pháp miễn dịch đã mang lại hy vọng mới cho nhiều loại ung thư khác, nhưng đối với glioblastoma, các phương pháp này lại chưa đạt được hiệu quả mong muốn. Nguyên nhân chính là do các khối u não ẩn sau hàng rào máu não, ngăn cản các tế bào miễn dịch tiếp cận và tiêu diệt chúng.
Theo tiến sĩ David Tran, tác giả chính của nghiên cứu, đồng thời là giáo sư phó khoa phẫu thuật thần kinh và thần kinh học tại USC: “Nghiên cứu này đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc sử dụng AI để tái lập trình tế bào ung thư thành tế bào miễn dịch. Bằng cách sử dụng chính các tế bào ung thư để chống lại chúng, chúng tôi đang mở ra một hướng đi mới cho các phương pháp điều trị hiệu quả hơn, mang lại hy vọng cho bệnh nhân mắc loại ung thư ác tính này và nhiều loại ung thư khác.”
Ngoài thành công trong việc tái lập trình tế bào glioblastoma ở chuột, nhóm nghiên cứu còn sử dụng AI để xác định một tập hợp gen có khả năng chuyển đổi tế bào glioblastoma của con người thành tế bào miễn dịch.
Đây là bước chuẩn bị quan trọng để có thể tiến hành các thử nghiệm lâm sàng trong tương lai. Các nhà khoa học dự kiến sẽ sử dụng một loại virus vô hại làm phương tiện để chuyển giao vật liệu di truyền này vào cơ thể bệnh nhân, một công cụ được gọi là vectơ virus.
Việc sử dụng AI để kiểm soát số phận của một tế bào là một nhiệm vụ cực kỳ phức tạp, đòi hỏi khả năng phân tích và xử lý hàng chục nghìn gen và hàng triệu kết nối gen-gen. Phương pháp này khác biệt hoàn toàn so với các nghiên cứu trước đây, vốn sử dụng phương pháp thủ công để xác định các gen điều khiển số phận tế bào.
Nhờ công suất tính toán vượt trội của AI, quá trình phát hiện và kiểm soát các gen này đã được tăng tốc đáng kể.
Các thử nghiệm cho thấy, khi phương pháp này được kết hợp với các liệu pháp miễn dịch khác như liệu pháp chặn điểm kiểm soát miễn dịch hoặc vaccine DCs, tỷ lệ sống sót ở mô hình chuột đã được cải thiện đáng kể. Cụ thể, khi kết hợp với liệu pháp chặn điểm kiểm soát miễn dịch, tỷ lệ sống sót tăng lên tới 75%, và khi kết hợp với vaccine DCs, tỷ lệ này tăng gấp đôi.
Nhóm nghiên cứu hiện đang tiếp tục tinh chỉnh danh sách gen, đóng gói vật liệu di truyền vào vectơ virus và tiến hành các thử nghiệm an toàn và hiệu quả ban đầu trên mô hình động vật. Nếu phương pháp này chứng minh an toàn và hiệu quả, nhóm sẽ tiến hành xin phê duyệt để bắt đầu thử nghiệm lâm sàng trên người trong vài năm tới.
