Vaccine trị ung thư: Chỉ còn chờ 7 năm?

TTCT - Với công nghệ mRNA, thay vì ngừa bệnh, vaccine sẽ "khiến hệ thống miễn dịch tấn công một căn bệnh đã tồn tại", tức là điều trị ung thư.

Những tiến bộ trong công nghệ mRNA có được nhờ đại dịch COVID-19 đã mở ra một thời kỳ hoàng kim cho các vaccine mới. Trong 5 đến 10 năm tới, các nhà khoa học đang hướng đến chế tạo vaccine chữa nhiều loại bệnh, từ bệnh hô hấp thông thường đến ung thư.

Vaccine ngừa ung thư và bệnh mãn tính trên thị trường không phải chưa từng có, như vaccine ngừa virus HPV (Human Papilloma Virus - virrus gây u nhũ, bệnh lây truyền qua đường tình dục phổ biến nhất, dẫn đến ung thư cổ tử cung, hậu môn và các bộ phận sinh dục khác), viêm gan B.

Tuy nhiên, chúng là công nghệ truyền thống. Với công nghệ mRNA, thay vì ngừa bệnh, vaccine sẽ "khiến hệ thống miễn dịch tấn công một căn bệnh đã tồn tại", tức là điều trị ung thư, theo Hiệp hội Ung thư Hoa Kỳ.

Liệu pháp đột phá

Tháng 2-2023, Cơ quan Quản lý thực phẩm và dược phẩm Mỹ (FDA) công nhận vaccine mRNA trị ung thư da sản xuất riêng cho từng bệnh nhân, do hai công ty Moderna và Merck hợp tác sản xuất là liệu pháp đột phá - "Breakthrough Therapy".

Liệu pháp đột phá là một trong bốn con đường để được FDA cho phép đẩy nhanh thủ tục phê duyệt thuốc mới, điều trị các bệnh lý nghiêm trọng.

Trước đó, hồi tháng 12-2022, Moderna và Merck đã công bố kết quả thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 2b của thử nghiệm kết hợp vaccine mRNA trị ung thư da và liệu pháp miễn dịch Keytruda (một loại thuốc kích thích phản ứng miễn dịch) ở những bệnh nhân bị ung thư da hắc tố (melanoma) di căn.

Sau một năm điều trị với 157 bệnh nhân, sự kết hợp này giúp giảm 44% nguy cơ tái phát ung thư hoặc tử vong. Moderna và Merck sẽ tiếp tục thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 3 vào cuối năm 2023 nhằm kiểm tra tính an toàn và hiệu quả của vaccine với nhiều bệnh nhân hơn.

Uğur Şahin, nhà sáng lập và là giám đốc điều hành của BioNTech, cho biết ông dự đoán hai hướng đi chính cho vaccine ung thư mRNA là sử dụng kết hợp với các phương pháp điều trị khác, như liệu pháp tế bào, để thu nhỏ các khối u lớn, phát triển nhanh nhằm kéo dài sự sống của bệnh nhân bị các dạng ung thư di căn, có nguy cơ tử vong trong vài tháng.

Hướng thứ hai là điều trị cho những bệnh nhân vừa trải qua phẫu thuật cắt bỏ khối u, để ngăn ngừa ung thư tái phát và di căn.

BioNTech cũng có một số vắc xin mRNA trị ung thư đang được nghiên cứu, trong đó có vaccine trị ung thư da hắc tố di căn. Hãng này sẽ công bố kết quả thử nghiệm giai đoạn 2 - đánh giá hiệu quả sau 24 tháng sử dụng trên 131 bệnh nhân - vào cuối năm nay.

Tương tự như thử nghiệm của Moderna, vaccine mRNA của BioNTech được dùng kết hợp với liệu pháp miễn dịch.

Vì sao cả Moderna và BioNTech - hai công ty đi đầu về công nghệ mRNA - đều nghiên cứu về ung thư da hắc tố? Các chuyên gia cho rằng bệnh này có xu hướng dễ kích thích phản ứng miễn dịch hơn so với các khối u xơ.

Vaccine ung thư mRNA hoạt động ra sao?

Đa số các loại vaccine truyền thống kích thích phản ứng miễn dịch bằng cách tiêm một phần hoặc toàn bộ virus (hoặc mầm bệnh khác) đã được làm suy yếu vào cơ thể. Với vaccine mRNA ngừa COVID-19, khi vào trong tế bào, mRNA của vaccine khởi động quá trình tổng hợp protein mới, kích hoạt đáp ứng miễn dịch của cơ thể chống lại protein của virus.

Anna Osborne, chuyên gia cao cấp của Công ty dược Citeline, cho biết: "Việc phát triển vaccine mRNA trị ung thư khó hơn nhiều so với vaccine cho bệnh truyền nhiễm. Với vaccine COVID-19, mọi người đều được tiêm cùng một loại vaccine, nhưng với bệnh ung thư, mỗi loại vaccine đều khác nhau và được điều chỉnh để phù hợp từng cá nhân".

Việc sản xuất những loại vaccine riêng cho từng cá nhân này vẫn còn rất khó, cần khoảng hai tháng để sản xuất.

Sau khi tiêm vào cơ thể, vaccine mRNA sẽ huấn luyện các tế bào tự tạo ra một phần protein ung thư (kháng nguyên) giống với kháng nguyên đã được xét nghiệm trước đó của bệnh nhân. Sau đó, hệ miễn dịch sẽ phát triển kháng thể chống lại chúng.

Làm sao tạo ra vaccine trị ung thư?

Để tạo ra vaccine này, người ta sẽ sinh thiết để lấy bệnh phẩm từ khối u và mô lành của bệnh nhân. Các mẫu này được giải trình tự ADN để so sánh sự khác nhau giữa ADN của tế bào bị bệnh và tế bào khỏe mạnh. Quá trình này giúp xác định các đột biến đã gây ra bệnh ung thư của bệnh nhân. Những đột biến này sau đó sẽ là mục tiêu của phản ứng miễn dịch trong vaccine mRNA.

Công nghệ đã có, khó khăn nhất hiện nay là các loại thuốc làm riêng cho một cá nhân như thế này cực kỳ đắt, tiến sĩ Sathana Dushyanthen, đang dạy khoa học ung thư tại Đại học Melbourne, viết trên The Conversation.

Tuy nhiên, có thể hy vọng các chi phí khác, như chi phí giải trình tự gene, giảm nhanh, chỉ còn khoảng 100 USD, và như thế sẽ giúp giảm chi phí tổng thể.

Şahin hy vọng giá cũng có thể giảm khi họ sản xuất số lượng lớn: "Giữa sản xuất vaccine cá nhân hóa cho 1.000 bệnh nhân và 10.000 hoặc 100.000 bệnh nhân mỗi năm là các bài toán khác nhau".

Ngoài ra, một cách khác để giảm chi phí là sản xuất vaccine sẵn hàng loạt. Mặc dù vaccine riêng cho từng cá nhân hữu ích vượt trội, điều quan trọng trong trị ung thư di căn tiến triển nhanh là nhanh chóng nhắm vào một nhóm các protein liên quan đến quá trình gây bệnh, có thể đã được xác định ở một số lớn bệnh nhân. Nếu các nhà khoa học có thể nhắm mục tiêu vào nhiều loại protein gây ung thư cùng lúc hơn, khả năng sản xuất vaccine ung thư quy mô lớn, bán sẵn, áp dụng được cho nhiều người sẽ tăng lên trong tương lai, giúp kéo giảm chi phí.

Khả năng sản xuất nhanh, số lượng lớn là ưu điểm của vaccine mRNA. Giáo sư Andrew Pollard, giám đốc Nhóm vaccine tại Đại học Oxford (Anh), cho biết "tạo ra vaccine mRNA tương tự như cách sản xuất hầu hết các loại thuốc tây. Do đó, các công ty có thể mở rộng quy mô sản xuất theo nhu cầu".

Với vaccine công nghệ truyền thống như véc tơ virus, nhà sản xuất có thể cần ba tháng để tạo ra vaccine, nhưng vaccine mRNA chỉ mất khoảng 6 tuần.

2030 không quá xa

FDA Mỹ đã đồng ý cho vaccine ung thư mRNA của Moderna và Merck thủ tục đánh giá nhanh. Hy vọng đến năm 2030, các loại vaccine này trở thành một lựa chọn điều trị cho bệnh nhân. Moderna cũng tiết lộ sẽ giới thiệu các loại vaccine trị ung thư, bệnh tim và các bệnh mãn tính khác vào năm 2030 hoặc thậm chí sớm hơn.

Hồi tháng 1-2023, Dịch vụ Y tế quốc gia của Vương quốc Anh cũng thông báo hợp tác với BioNTech để đẩy nhanh quá trình phát triển vaccine ung thư mRNA trong 7 năm tới. Theo đó, các bệnh nhân ung thư đủ điều kiện ở Anh sẽ được tiếp cận sớm với các thử nghiệm lâm sàng từ cuối năm nay trở đi. Đến năm 2030, các vaccine mRNA trị ung thư sẽ được sử dụng cho khoảng 10.000 bệnh nhân.

Tại Úc, BioNTech đang thành lập trung tâm nghiên cứu và phát triển lâm sàng mRNA châu Á - Thái Bình Dương ở Melbourne. Moderna cũng sẽ phát triển cơ sở sản xuất vaccine mRNA quy mô lớn đầu tiên tại Đại học Monash (Úc) năm 2024 cho nghiên cứu và thử nghiệm lâm sàng.

Vẫn còn nhiều câu hỏi về vaccine trị ung thư công nghệ mRNA cần trả lời. Trong vài năm tới, chúng ta sẽ biết chúng sẽ hiệu quả nhất với loại ung thư nào. Các chuyên gia có niềm tin rằng đây là hy vọng mới cho nhiều người bị ung thư di căn, có thể là vào cuối thập niên này.■

Các công ty đang nhắm đến bệnh gì?

Moderna cũng đang thử nghiệm vaccine mRNA phòng vi rút cúm, virus hợp bào hô hấp RSV gây viêm phổi, virus Zika, virus cytomegal (gây dị tật bẩm sinh ở trẻ em) và virus Nipah - loại virus được xác định là rủi ro có thể gây ra đại dịch trong tương lai từ loài dơi ăn hoa quả.

Moderna đang phối hợp với Công ty dược Vertex để lên kế hoạch thử nghiệm lâm sàng liệu pháp mRNA dạng hít trị bệnh xơ nang.

Ngoài vaccine trị ung thư da hắc tố di căn, BioNTech cũng nghiên cứu vaccine trị ung thư buồng trứng và ung thư phổi không tế bào nhỏ.

Một công ty khác là CureVac đang phát triển vaccine mRNA để trị ung thư buồng trứng, đại trực tràng, phổi và tuyến tụy và ung thư đầu - cổ. CureVac có thỏa thuận với Công ty Tesla, nhà sản xuất ô tô điện hàng đầu ở Mỹ, để chế tạo các máy in sinh học mRNA để in mRNA của bệnh nhân.

In sinh học là công nghệ tái tạo các cấu trúc cơ thể khác như một mảnh sụn, mạch máu, thậm chí là một cơ quan nội tạng của cơ thể trong tương lai, bằng cách sử dụng nguyên liệu in chứa các tế bào sống và các hóa chất khác.

Tháng 3-2023, Viện Y tế quốc gia Mỹ tiến hành thử nghiệm giai đoạn đầu với ba loại vaccine mRNA đối với virrus HIV.

Các loại vaccine mRNA đang được nghiên cứu ở nhiều giai đoạn khác nhau, từ tiền lâm sàng đến giai đoạn đầu của thử nghiệm lâm sàng, để kiểm tra tác dụng và hiệu quả của vaccine trong phòng thí nghiệm, trên động vật hoặc các nhóm bệnh nhân nhỏ.