Tế bào NK (natural killer) là một thành phần quan trọng của hệ miễn dịch. Khác với tế bào T thường cần nhận diện mục tiêu cụ thể, tế bào NK có thể nhanh chóng phát hiện và tiêu diệt những tế bào bất thường, trong đó có tế bào ung thư và tế bào nhiễm virus.

Tuy nhiên, việc đưa các tế bào miễn dịch vào khối u rắn như ung thư da hoặc ung thư vùng đầu và cổ là một thách thức lớn. Môi trường bên trong khối u không chỉ khó tiếp cận mà còn có thể phát ra các tín hiệu khiến tế bào miễn dịch suy yếu.

Nhóm nghiên cứu của bác sĩ John Sunwoo tại Stanford Medicine đã tìm cách giải quyết vấn đề này bằng cách biến tế bào NK thông thường thành một dạng đặc biệt gọi là tế bào NK cư trú tại mô.

Các tế bào này vốn tồn tại tự nhiên ở da, phổi, gan và nhiều mô khác. Điểm đặc biệt là chúng có khả năng “định cư” trong mô thay vì chỉ lưu thông trong máu. Nhóm nghiên cứu phát hiện rằng nếu được tạo ra theo đúng cách, chúng có thể trở thành những tế bào tiêu diệt ung thư rất mạnh.

Một trong những yếu tố quan trọng là TGF-beta, một phân tử tín hiệu có mặt trong môi trường của nhiều loại tế bào, bao gồm cả tế bào ung thư.

Các nhà khoa học phát hiện TGF-beta có tác dụng khá đặc biệt: quá ít thì tế bào NK không chuyển thành dạng cư trú tại mô; nhưng quá nhiều hoặc tiếp xúc quá lâu lại khiến chúng suy yếu.

Nhóm nghiên cứu đã tạo ra một tín hiệu TGF-beta ngắn và vừa đủ. Họ cho tế bào NK tiếp xúc trong thời gian ngắn với một loại tế bào biểu mô có khả năng cung cấp “xung” TGF-beta. Quan trọng hơn, hai loại tế bào phải tiếp xúc trực tiếp với nhau.

Kết quả là các tế bào NK được tạo ra vừa có đặc tính của tế bào cư trú tại mô, vừa giữ được khả năng tiêu diệt mạnh.

Trong các thí nghiệm trên mô hình khối u được nuôi trong phòng thí nghiệm, những tế bào NK được tăng cường có khả năng xâm nhập vào bên trong khối u tốt hơn đáng kể so với tế bào NK thông thường.

Khi được đưa vào chuột, chúng làm chậm sự phát triển của nhiều loại khối u rắn, trong đó có u hắc tố (melanoma) và ung thư biểu mô tế bào vảy vùng đầu và cổ.

Đáng chú ý hơn, hiệu quả tăng mạnh khi các nhà khoa học kết hợp tế bào NK đặc biệt này với cetuximab, một thuốc kháng thể đơn dòng đã được sử dụng trong điều trị một số bệnh ung thư.

Cetuximab có thể đánh dấu các tế bào ung thư để hệ miễn dịch nhận diện và tấn công. Khi kết hợp với những tế bào NK được tăng cường, liệu pháp tạo ra hiệu quả kiểm soát khối u tốt hơn nhiều so với từng phương pháp sử dụng riêng rẽ.

Trong một thí nghiệm, chỉ một liều kết hợp đã giúp kìm hãm đáng kể sự phát triển của khối u trong khoảng 1 tháng. Các nhà nghiên cứu cũng không ghi nhận tác dụng phụ rõ ràng ở những con chuột được điều trị.

Một trong những điểm hấp dẫn nhất của công nghệ này là tế bào NK lấy từ một người hiến tặng có thể được phát triển thành khoảng 20 liều điều trị trong khoảng hai tuần. Những tế bào này sau đó có thể được đông lạnh và sử dụng cho nhiều bệnh nhân khác nhau.

Nhóm Stanford hiện đang chuẩn bị cho thử nghiệm lâm sàng giai đoạn I trên bệnh nhân ung thư biểu mô tế bào vảy tiến triển. Nếu được cơ quan quản lý Mỹ chấp thuận, thử nghiệm có thể bắt đầu vào cuối năm 2026.