Thuốc tế bào gốc

Thuốc tế bào gốc là gì?

Tế bào gốc là các tế bào chưa có chức năng, chúng có thể phát triển và biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau trong cơ thể. Tế bào gốc giữ vai trò như một nguồn thay thế và tái tạo lại các mô bị tổn thương. Tế bào gốc tác động tích cực lên cơ thể nên chúng được ứng dụng vào điều trị những căn bệnh nguy hiểm.

Các loại thuốc từ tế bào gốc được sử dụng trong điều trị và phòng bệnh. Ngoài ra, chúng còn thúc đẩy quá trình hồi phục của bệnh nhân.

Trong qui trình cấy ghép thông thường, tế bào gốc được thu nhận từ người hiến tặng. Sau đó, chúng được nuôi cấy, chọn lọc rồi truyền vào cơ thể người bệnh.

Đối với thuốc tế bào gốc, tế bào gốc được thu nhận và sản xuất trên quy mô lớn. Sau đó, tế bào được kiểm tra và đóng gói theo tiêu chuẩn rồi bảo quản trong điều kiện lạnh. Khi cần sử dụng, thuốc được rã đông rồi tiêm hoặc truyền vào cơ thể bệnh nhân ngay (không cần thực hiện thêm bất kì thao tác nào khác). Do đó, người ta còn gọi đây là công nghệ tế bào gốc “off-the–shelf” hay “sẵn sàng sử dụng”. Hiện nay, sản phẩm từ tế bào gốc được công nhận là thuốc, qui trình cấy ghép tế bào gốc được phê duyệt như một sản phẩm y tế.

Người bệnh cần lưu ý thuốc tế bào gốc có bản chất là các tế bào gốc đã được đóng gói sẵn, chúng được đưa vào cơ thể bằng cách tiêm hoặc truyền tương tự như trong liệu pháp cấy ghép. Hiện tại, thuốc tế bào gốc chưa được phát triển dạng đường uống.

Đặc điểm và cơ chế điều trị của thuốc tế bào gốc

Thuốc tế bào gốc chủ yếu được chế tạo từ hai loại tế bào chính gồm tế bào gốc tạo máu (Hemapotoietic Stem Cell – HSC) và tế bào gốc trung mô (Mesenchymal Stem Cell – MSC). Một loại khác có tên là tế bào gốc rìa giác mạc cũng được sử dụng trong sản xuất một số sản phẩm có chức năng tái tạo giác mạc. Những loại thuốc này hoạt động theo các cơ chế khác nhau.

Thuốc từ tế bào gốc tạo máu

Tế bào gốc tạo máu bao gồm bạch cầu, hồng cầu và tiểu cầu. Đối với người trưởng thành, HSC thường được tìm thấy trong tủy xương với vai trò duy trì hệ thống máu của cơ thể. Các thuốc dựa trên HSC hoạt động bằng cách tái tạo hệ thống tạo máu của bệnh nhân. Khi được đưa vào cơ thể bệnh nhân, tế bào gốc tạo máu có thể di chuyển đến tủy xương để biệt hóa thành các tế bào máu mới.

Tuy nhiên, HSC có thể gây ra phản ứng miễn dịch mạnh khi được chuyển vào cơ thể người bệnh, do đó tương hợp HLA (Human Leukocyte Antigen hay hệ thống kháng nguyên bạch cầu người) trở nên rất quan trọng trước khi thực hiện cấy ghép HSC. Yêu cầu về sự phù hợp cao với HLA đã hạn chế sự phát triển của các loại thuốc tế bào gốc dựa trên HSC, vì tỉ lệ phù hợp với HLA trong dân số loài người là rất thấp. Do đó, quá trình đánh giá đặc tính tế bào làm tăng chi phí sản xuất. Ngoài ra, quá trình kích thích sự tăng sinh của tế bào gốc tạo máu trong phòng thí nghiệm cũng gặp nhiều khó khăn.

Thuốc từ tế bào gốc trung mô (Mesenchymal Stem Cell – MSC)

Phần lớn các sản phẩm thuốc tế bào gốc hiện nay được sản xuất từ tế bào gốc trung mô (MSC)—một loại tế bào gốc trưởng thành có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào như tế bào xương, tế bào sụn, tế bào cơ và tế bào mỡ. MSC có thể được phân lập từ các mô đệm trong cơ thể như tủy xương, mô mỡ, dây rốn, máu cuống rốn và nhau thai.

Các thuốc tế bào gốc trung mô có hai cơ chế điều trị chính gồm điều biến miễn dịch và tiết ra các yếu tố tăng trưởng.

Cơ chế điều biến miễn dịch đã được quan sát và ghi nhận trên các MSC từ tủy xương, mô mỡ, dây rốn và Wharton jelly (mô bao quanh nguồn cung cấp máu của dây rốn giữa thai nhi và nhau thai) . Khác với ức chế miễn dịch khi tất cả các tế bào miễn dịch bị ức chế chức năng, quá trình điều biến chỉ ảnh hưởng đến một số tế bào nhất định. Do đó, quá trình này có khả năng làm tăng hoặc giảm đáp ứng miễn dịch. Nhờ khả năng này, MSC có thể ức chế hiệu quả cả tình trạng viêm cấp tính và mãn tính. Một số loại thuốc tế bào gốc dựa trên MSC đã được cấp phép sử dụng tại một số quốc gia do khả năng điều biến miễn dịch, chẳng hạn như Prochymal—thuốc tế bào gốc đầu tiên được phê duyệt bởi Cơ quan Thực phẩm và Dược phẩm Canada nhằm điều trị bệnh rối loạn miễn dịch ghép tủy.

Cơ chế thứ hai liên quan đến các yếu tố tăng trưởng do chính MSC tạo ra. Những tế bào gốc này có khả năng tiết ra nhiều loại yếu tố tăng trưởng và cytokine với các tác dụng sinh học đa dạng lên các tế bào khác. Các yếu tố này có thể kích thích sự phân chia và sinh trưởng của tế bào gốc khác, ngăn chặn quá trình chết theo chương trình của tế bào, cũng như thúc đẩy quá trình hình thành mạng lưới mạch máu mới. Nhờ đó, thuốc tế bào gốc đóng vai trò quan trọng trong điều hòa và hỗ trợ quá trình sửa chữa của các mô và cơ quan trong cơ thể.

Một trong những ưu điểm lớn của tế bào gốc trung mô là nhu cầu tương hợp HLA thấp hơn so với các tế bào gốc tạo máu. Do đó, MSC có thể được sản xuất với số lượng lớn và dễ dàng truyền từ người này sang người khác mà ít gặp vấn đề đào thải.

Các loại thuốc tế bào gốc trên thế giới

Trên toàn cầu, ngành công nghiệp thuốc tế bào gốc đang có những bước phát triển mạnh mẽ. Tại Canada, từ năm 2012, các sản phẩm tế bào gốc trung mô đã được phê duyệt sử dụng. Cụ thể, MSC có nguồn gốc từ tủy xương đã được chấp nhận để điều trị bệnh ghép chống lại vật chủ (Graft-Versus-Host Disease – GVHD) dưới tên thương mại Prochymal. Cùng năm đó, thuốc từ MSC máu cuống rốn cũng được sử dụng tại Hàn Quốc nhằm điều trị viêm xương khớp đầu gối với tên thương mại Cartistem.

Chính phủ Nhật Bản đã phê duyệt HS Temcell—một sản phẩm chứa MSC dị sinh từ tủy xương—để điều trị GVHD. Trong khi đó, các nước châu Âu đã chấp thuận sử dụng Alofisel—một sản phẩm từ tế bào gốc mô mỡ trong điều trị rò hậu môn trên bệnh nhân mắc bệnh Crohn. Ngoài ra, Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) cũng đã cấp phép cho một số sản phẩm tế bào gốc tạo máu (HSC), như ALLOCORD, Hemacord và Ducord để điều trị rối loạn máu hoặc những trường hợp bị phá hủy tủy xương do điều trị ung thư.

Gần đây nhất, vào năm 2020, Ấn Độ đã cấp phép sản xuất và thương mại hóa sản phẩm Stempeucel chứa MSC có nguồn gốc từ tủy xương nhằm điều trị thiếu máu cục bộ chi nghiêm trọng (Critical Limb Ischemia).

Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam

Nghiên cứu thuốc tế bào gốc tại Việt Nam đang dần được quan tâm và phát triển trong những năm gần đây. Viện Tế bào gốc thuộc Đại học Quốc gia TP.HCM phát triển thành công sản phẩm CartilatistTM chứa tế bào gốc trung mô (MSC) nhằm điều trị thoái hóa khớp gối và thoái hóa cột sống. CartilatistTM chứa tế bào gốc sống được đông lạnh, thuốc được tiêm trực tiếp vào khớp hoặc sụn chêm của bệnh nhân. Tháng 7/2018, sản phẩm này đã được chuyển giao cho Công ty TNHH Bệnh viện Đa khoa Vạn Hạnh phát triển, sản xuất và thương mại hóa tại Việt Nam và các nước ASEAN.

Ngoài ra, Viện Tế bào gốc còn nghiên cứu và phát triển các sản phẩm thuốc tế bào gốc khác như Modulatist, Skinatist và Vasculatist. Trong đó, Modulatist được nghiên cứu để điều trị các bệnh viêm mãn tính và cấp tính như phổi tắc nghẽn mạn tính và đái tháo đường. Vasculatist chứa các tế bào và yếu tố kích thích tái tạo mạch máu nhằm điều trị bệnh lí liên quan đến tắc nghẽn mạch máu. Đặc biệt, Skinatist chứa các chất tiết từ tế bào gốc được nghiên cứu để điều trị bỏng, loét lâu lành và loét do tiểu đường.

Ưu điểm và hạn chế

Ưu điểm

Thuốc tế bào gốc mang lại nhiều ưu điểm đáng kể so với liệu pháp cấy ghép tế bào gốc truyền thống. Trước tiên, qui trình sản xuất thuốc tế bào gốc cho phép kiểm soát chất lượng một cách nghiêm ngặt hơn theo tiêu chuẩn Thực hành Sản xuất Tốt (GMP). Qui trình đảm bảo sự ổn định của sản phẩm giữa các lô và giảm thiểu ảnh hưởng bởi sự khác biệt do người hiến tặng hay qui trình kĩ thuật. Ngoài ra, thuốc tế bào gốc có thể được sản xuất với quy mô lớn nhằm đáp ứng nhu cầu của nhiều bệnh nhân và giảm chi phí điều trị so với cấy ghép truyền thống.

Hơn nữa, thuốc tế bào gốc có thể được ứng dụng điều trị nhanh chóng với qui trình đơn giản, do đó rủi ro và sai sót trong quá trình cấy ghép được giảm thiểu. Không chỉ vậy, các sản phẩm này còn đem đến nhiều lợi ích trong bảo quản và vận chuyển, thậm chí có thể được xuất khẩu đến nhiều quốc gia khác nhờ khả năng duy trì chất lượng trong thời gian dài. Chẳng hạn, sản phẩm Prochymal của Canada đã được xuất khẩu đến 12 quốc gia (kể cả Mĩ).

Hạn chế

Tuy nhiên, thuốc tế bào gốc cũng không tránh khỏi một số hạn chế nhất định. Phần lớn các sản phẩm hiện nay chỉ được sản xuất từ tế bào gốc trung mô (MSC). Các nguồn tế bào gốc khác vẫn chưa được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất. Mặt khác, các sản phẩm dựa trên tế bào gốc tạo máu như Ducord và HemaCord phát triển chậm do tỉ lệ phù hợp về HLA trong dân số rất thấp. Ngoài ra, ứng dụng một số loại tế bào gốc trong sản xuất thuốc có thể gây ra tranh cãi về mặt đạo đức.

Lời kết

Thuốc tế bào gốc đang là xu hướng tương lai trong lĩnh vực điều trị bệnh. Với những ưu điểm vượt trội về khả năng sản xuất quy mô lớn, chi phí thấp, thuận lợi trong bảo quản và vận chuyển, thuốc tế bào gốc đã mở ra nhiều triển vọng mới trong quá trình điều trị nhiều bệnh lí nguy hiểm. Mặc dù vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua, với những tiến bộ không ngừng trong nghiên cứu, thuốc tế bào gốc sẽ trở thành một phương pháp điều trị phổ biến, an toàn và hiệu quả để mang lại hy vọng mới cho hàng triệu bệnh nhân trên toàn thế giới.