5 chủ đề khoa học đáng nhớ tôi đọc năm 2023 (1)

Làm khoa học, nhất là trong các lĩnh vực multi-disciplinary (tạm dịch, “nghiên cứu đa nghành), thường phải đọc sâu, đọc rộng và đọc rất nhiều. Dưới đây điểm qua 5 chủ đề đáng nhớ nhất trong rất nhiều bài báo tôi đọc năm vừa qua, vài chủ đề có 2-3 bài xuất bản cùng một lúc, và vài chủ để chỉ có một bài.

Phần 1: Các khám phá về tế bào máu neutrophils (dịch “bạch cầu trung tính”, theo anh google) trong ung thư

Đây là một trong những chủ đề nghiên cứu của tôi, một phần vì những phát hiện (findings) tôi tìm ra trong ba năm ở San Diego khi bọn tôi tìm ra nguồn gốc của tế bào máu phổ biến nhất này. Một phần khác, theo quan điểm của tôi, đây là hương nghiên cứu mới và độc đáo trong miễn dịch học điều trị ung thư (cancer immunotherapy) vốn đa phần nghiêng về tế bào máu T (T cells). Neutrophils thông thường được coi là tế bào “protumoral” (tạm dịch, “hỗ trợ ung thư”, anh google dịch rất buồn cười là “phản đạo đức :D), nhưng ba nghiên cứu gần đây chỉ ra neutrophils có thể sử dụng để chống lại ung thư (anti-tumoral) và bởi vì đặc tính đặc biệt của neutrophils là nó rất nhiều và tái tạo rất nhanh, nếu chúng ta điều khiển được quá trình này (tăng phần anti-tumoral and giảm phần pro-tumoral), đây sẽ là một hướng đột phá mới trong cancer immunotherapy. Cả ba công trình đều thử nghiệm trên mô hình chuột (ung thư da – melanoma, ung thư đại tràng – colon cancer, ung thư vú – breast cancer, …) và cần thêm các nghiên cứu khác để tiến tới thử nghiệm lâm sàng (clinical trials).

Công trình thứ nhất của nhóm nghiên cứu của GS Engleman từ ĐH Stanford, xuất bản trên tạp chí Cancer Cell. Các tác giả đã thực hiện thành công bằng cách trộn ba phương pháp kích hoạt (activate) neutrophils, thứ nhất gọi là anti-tumor antibodies (nghĩa là dùng kháng thể chống lại tế bào ung thư), thứ hai là dùng TNF (Tumor necrosis factor) – một trong những phương pháp chỉnh điều khiển (regulate) tế bào miễn dịch (immune cells), và thứ ba là dùng anti-CD40 (kháng thể sử dụng gene CD40, một receptor của tế bào miễn dịch thường có trên các tế bào antigen-presenting (như tế bào dendritic cells, hay myeloid cells) đại khái thường kích hoạt T cells để tấn công tế bào ung thư). Điều đặc biệt là phương pháp mới này cần cả ba (chỉ một loại thôi thì không hiệu quả), và trong vòng 24h nó tăng tế bào neutrophils lền gần gấp đôi, và các tế bào này có thể tấn công (kill) tế bào ung thư, cũng như kích hoạt tế bào memory T cells (với tác dụng làm cho hệ miễn dịch có tác dụng dài lâu trong chống chọi với tế bào ung thứ, kiểu như một dạng vaccine vậy).

Công trình thứ hai là của nhóm nghiên cứu của GS Pittet ở ĐH Harvard, xuất bản trên tạp chí danh tiếng Cell. Sử dụng phương pháp single-cell, được coi là cách mạng nhưng cũng đã phổ biến hiện nay tuy giá thành còn đắt đỏ, các tác giả đã tìm ra nhiều loại neutrophils xuất hiện trong khôi u ung thư của chuột, và đặc biệt là các neutrophils với thể hiện gene IFN (Interferons), một trong những loại cytokines phổ biến có vai trò trong hệ thông miễn dịch của chúng ta khi chống lại sự tấn công của virus, và có nhiều thành công trong nghiên cứu chống tế bào ung thư. Tiếp đến, nhóm nghiên cứu còn tìm ra khi họ loại bỏ (knock out) gene IRF1 (một trong những Transcription Factor có vai trò trong điều khiên các IFN genes), các phương pháp miễn dịch phổ biến không còn hiệu quả với những con chuột mang u ung thư nữa. Cơ chế của nó giống như tế bào dendritic cells, một trong những tế bào miễn dịch nổi tiếng với vai trò kích hoạt T cells để chống lại tế bào ung thư vậy. Tuy nhiên khác với dendritic cells vốn rất hiếm (chỉ 1-2%), neutrophils thường chiếm số đông (50-60%) và phát hiện này có thể mở ra một hướng nghiên cứu mới trong miến dịch học ung thư.

Công trình thứ ba là của nhóm nghiên cứu ở ĐH Cornell, xuất bản trên cùng một số với công trình của đại học Harvard nói trên. Tương tự như công trình trên, các tác giả phát hiện ra vai trò kháng ung thư (anti-tumoral) của neutrophils khi điều trị các mô hình chuột với các phương pháp miễn dịch học phổ biến như sử dụng anti-CTL4 (từ công trình đạt giải Nobel của James Allison) kết hợp với sử dụng OX40 (một phương pháp kích hoạt tế bào miễn dịch tương tự như CD40) và sử dụng tế bào miễn dịch CD4 T (với thiết kế có thể target (nhằm vào) những tế bào ung thư da (melanoma cells)) .

(Còn tiếp)

Phần 2: Khám phá thiết kế nhân tạo enhancer (synthetic enhancer) từ chuỗi DNA điều khiển thể hiện gene (gene expression) trên từng loại tế bào (cell-type specific)