Một trong những thành tựu về nghiên cứu ung thư từ cuối thế kỷ 20 là các nhà khoa học đã tạo ra được những con chuột mang ung thư người. Trong đó, ghép dị loài tạo khối ung thư người trên chuột thiếu hụt miễn dịch (nude mouse, gọi tắt là chuột nude) là một phương pháp được ứng dụng rộng rãi. Tại Việt Nam, các nhà khoa học của Học viện Quân y đã vừa nghiên cứu, ứng dụng thành công quy trình tạo khối ung thư người trên chuột nude bằng kỹ thuật ghép dị loài.

Sử dụng chuột nude: Bước đột phá trong nghiên cứu ung thư tiền lâm sàng

Sau ghép, tế bào ung thư người không phát triển trên cơ thể động vật thông thường bởi hiện tượng đào thải mảnh ghép do các yếu tố miễn dịch. Vì thế, việc sử dụng chuột nude để ghép tạo khối ung thư người là một bước đột phá trong nghiên cứu ung thư. Chuột nude được tạo ra từ năm 1966 bởi Flanagan (Anh), có biểu hiện bên ngoài khác biệt: không có lông, suy giảm hoặc mất chức năng tuyến ức, không có tế bào Lympho T. Do đó, hệ thống đáp ứng miễn dịch bị hạn chế nên khi ghép tế bào ung thư người lên chuột sẽ không có hiện tượng đào thải ghép.

Nguyên lý của nghiên cứu này là trên cơ thể chuột thiếu hụt miễn dịch, cấy ghép tế bào ung thư người vào chuột. Tế bào ung thư người được dung nạp, chuột sẽ mang khối u ung thư người. Từ đó, có thể đánh giá kết quả của các kỹ thuật chẩn đoán và áp dụng hàng loạt các phương pháp trị liệu mới. Ngoài các phương pháp trị liệu truyền thống như phẫu thuật, xạ trị, truyền hóa chất, các phương pháp mới điều trị ung thư cũng đã và đang được áp dụng trên thế giới với mục đích nâng cao hiệu quả điều trị, kéo dài thời gian sống cho bệnh nhân và giảm độc tính/tác dụng phụ như xạ trị liệu đích, hoá trị liệu đích, gen trị liệu, miễn dịch trị liệu, công nghệ nano.

Với mô hình cũ là ghép đồng loài, các khối u không mang đặc tính sinh học giống như khối u trên người. Các thuốc, quy trình điều trị có thể hiệu quả trên khối ung thư động vật nhưng không phát huy hiệu quả trên các khối ung thư người. Do đó gây hạn chế rất lớn trong nghiên cứu cơ chế bệnh lý, áp dụng các thử nghiệm điều trị cho các bệnh nhân ung thư.

Ở Việt Nam, vấn đề nghiên cứu ung thư trên động vật thực nghiệm đã đạt được những thành tựu nhất định, trong đó có nghiên cứu đánh giá tác dụng chống ung thư của các bài, vị thuốc đông y. Tuy nhiên, việc xây dựng mô hình nghiên cứu ung thư bằng cách tạo ra các khối ung thư người trên chuột thiếu hụt miễn dịch còn khá mới mẻ.

Tại Học viện Quân y, các nhà khoa học đã triển khai nghiên cứu ung thư trên mô hình chuột nude với hệ thống phòng thí nghiệm nuôi cấy tế bào và động vật chuẩn hóa theo hướng dẫn của Cục Quản lý thực phẩm và dược (FDA) Hoa Kỳ. Đây là hệ thống nuôi chuột nude đầu tiên tại Việt Nam (năm 2009). Phòng sạch nuôi chuột và tế bào được thiết kế với mức an toàn sinh học cấp 2. Toàn bộ các yếu tố môi trường nuôi chuột được kiểm soát như ánh sáng, độ ẩm, thông khí, nhiệt độ, vi sinh vật. Đó là tiền đề quan trọng để có thể ghép tạo khối ung thư người trên chuột.

Bước tiến mới trong y học Việt Nam

Xuất phát từ thực tiễn và để đóng góp vào việc phát triển các nghiên cứu về bệnh ung thư ở Việt Nam, nhất là các thử nghiệm tiền lâm sàng ung thư trên động vật, năm 2012, Bộ KH&CN đã giao cho nhóm nghiên cứu của Học viện Quân y thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng quy trình tạo khối ung thư người trên chuột thiếu hụt miễn dịch “nude mouse” bằng kỹ thuật ghép dị loài”. Đề tài thuộc Chương trình KH&CN trọng điểm cấp Nhà nước “Nghiên cứu ứng dụng và phát triển công nghệ tiên tiến phục vụ bảo vệ và chăm sóc sức khỏe cộng đồng”, (mã số KC.10/11-15). Đề tài đã đưa ra 3 loại ung thư người: gan, phổi và vú.

TS. Hồ Anh Sơn, Chủ nhiệm đề tài cho biết, tế bào ung thư người (gan, phổi, vú) được nuôi cấy và tăng sinh trong môi trường phù hợp. Khi số lượng tế bào đủ lớn, quá trình ghép tế bào vào chuột được tiến hành. Dung dịch chứa tế bào ung thư của người được tiêm vào dưới da đùi chuột với số lượng khoảng 1 triệu tế bào/1 con chuột. Sau khoảng 10 ngày, khối u sẽ xuất hiện tại vị trí tiêm. Khi khối u đủ lớn sẽ được kiểm tra bằng các xét nghiệm mô học để đánh giá các đặc điểm hình thái.

Thực hiện đề tài này, Học viện đã thành công trong việc nuôi được chuột nude trong điều kiện Việt Nam. 100% chuột được tiêm tế bào ung thư người đã phát triển thành khối u tại vị trí ghép. Kiểm tra hình ảnh mô học cho thấy, hình ảnh ung thư người điển hình, tương ứng với dòng tế bào ung thư đã ghép.

Thành công của đề tài có thể ứng dụng tạo ra nhiều khối ung thư người khác nhau bằng ghép các dòng tế bào ung thư người trên động vật thiếu hụt miễn dịch, làm cơ sở cho các thử nghiệm tiền lâm sàng. Bước đầu, viện Hạt nhân Đà Lạt đã phối hợp thử nghiệm tác dụng điều trị và phân bố của iod phóng xạ (I131) gắn kháng thể đặc hiệu trong điều trị ung thư tuyến tiền liệt người. Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả đã hoàn toàn sử dụng công nghệ trong nước nhằm tạo ra đồng vị phóng xạ iod và kháng thể kháng nhân, sau đó hai chất này được gắn lại và thử nghiệm hiệu lực điều trị ung thư. Hướng nghiên cứu này đang được đánh giá rất có tiềm năng, khả thi.

Theo TS. Hồ Anh Sơn, từ kết quả nghiên cứu này, Bộ KH&CN đã đồng ý tiếp tục cho Học viện phối hợp với một số đơn vị khác như Bệnh viện Trung ương Quân đội 108, Viện Hạt nhân Đà Lạt,... tiến hành các thử nghiệm điều trị ung thư người trên chuột nude thông qua việc thực hiện các đề tài nghiên cứu cấp Nhà nước: Nghiên cứu ứng dụng gen mã hóa IL-12 trong điều trị ung thư tế bào gan; Nghiên cứu sử dụng kháng thể đơn dòng gắn đồng vị phóng xạ điều trị ung thư đầu cổ người; Đánh giá tác dụng dự phòng và điều trị ung thư của tỏi đen đã được phê duyệt.

Công trình này đã kế tiếp xu hướng nghiên cứu trước đó của Học viện Quân y. Với các nghiên cứu tiền đề năm 2009-2010, PGS.TS. Nguyễn Lĩnh Toàn và nhóm nghiên cứu đã ghép tạo được khối ung thư tiền liệt tuyến người trên chuột nude.

Nghiên cứu này đã giúp nhóm tác giả thực hiện đề tài nghiên cứu hoàn thiện quy trình nuôi chuột thiếu hụt miễn dịch, nuôi cấy tế bào, xây dựng và thiết lập các chỉ số môi trường để bảo đảm động vật và tế bào phát triển, cách ly được với mầm bệnh, tạo mô hình chuẩn để đánh giá tác dụng của thuốc, nghiên cứu thực nghiệm tiền lâm sàng góp phần ứng dụng các kỹ thuật, vật liệu mới trong điều trị bênh nhân ung thư.