Khả năng điều hòa miễn dịch của tế bào gốc trung mô

Bài viết được viết bởi ThS.Nguyễn Văn Phòng – ThS.Phạm Thị Phương - Khối Liệu pháp tế bào, Trung tâm Công nghệ cao Vinmec

Tế bào gốc trung mô là dòng tế bào gốc sở hữu các đặc tính nhận diện sinh học đặc biệt như khả năng tăng sinh khi được nuôi cấy bên ngoài cơ thể (tế bào gốc ngoại sinh) và có khả năng biệt hoá thành một số loại tế bào khác nhau. Thực tế, do các tế bào gốc trung mô có khả năng tiết ra các cytokine và các yếu tố tăng trưởng ức chế phản ứng miễn dịch nên đã được ứng dụng điều trị rất nhiều căn bệnh.

Theo thống kê trên www.clinicaltrials.gov đến tháng 4 năm 2020 đã có hơn 10.000 bệnh nhân được ghép tế bào gốc tự thân hoặc đồng loại để điều trị các bệnh khác nhau như GvHD, bệnh Crohn, đa xơ cứng, tiểu đường, lupus, viêm khớp, COVID-19... Các thử nghiệm này hầu hết dựa trên cơ chế điều hòa miễn dịch của tế bào gốc trung mô. Do các tế bào gốc trung mô có khả năng tiết ra các cytokine và các yếu tố tăng trưởng ức chế phản ứng miễn dịch bằng cách ức chế tăng sinh tế bào B và T, ngăn chặn sự biệt hóa của tế bào đơn nhân và sự trưởng thành của tế bào đuôi gai (DCs), thúc đẩy tạo tế bào T và B điều hòa cũng như đại thực bào.

Tế bào gốc trung mô biểu hiện mức độ thấp kháng nguyên bề mặt MHC lớp I và không biểu hiện MHC lớp II, đồng thời chúng giải phóng ra sHLA-G một kháng nguyên liên quan đến khả năng dung nạp miễn dịch giúp chúng chống lại sự đáp ứng thải ghép của vật chủ.

Tế bào đuôi gai (DCs) là một tế bào trình diện kháng nguyên hoạt động kép. Phát hiện kháng nguyên lạ và trình diện lên bề mặt tế bào, chúng kích hoạt tế bào T hỗ trợ (CD4+) biệt hóa thực hiện chức năng đồng thời hoạt hóa tế bào T gây độc (CD8+) để tiêu diệt các tế bào đích.

Các nghiên cứu gần đây đã chứng minh rằng tế bào gốc trung mô có thể ngăn chặn sự biệt hóa và trưởng thành của bạch cầu đơn nhân thành DC và làm giảm sự biểu hiện của các thụ thể kích hoạt đáp ứng miễn dịch của tế bào T. Bên cạnh đó, tế bào gốc trung mô còn kích thích DCs giải phóng các cytokine dẫn đến suy giảm khả năng trình diện kháng nguyên, từ đó ức chế quá trình trưởng thành của tế bào tua.

Trong khi DC trình diện kháng nguyên và kích hoạt hệ miễn dịch, tế bào giết tự nhiên (NK) tiến hành tiêu diệt các tác nhân đích mà không cần tiếp xúc trước với kháng nguyên. Tế bào gốc trung mô đã được chứng minh là chất ức chế mạnh đến khả năng tăng sinh và gây độc của tế bào NK. Chúng ức chế quá trình sản sinh các IFN-γ, perforin và granzyme – hai thành phần chính trong cơ chế tiêu diệt của NK. Hơn nữa, sự biểu hiện của các thụ thể liên quan đến kích hoạt tế bào NK trưởng thành cũng bị giảm khi chịu tác động của tế bào gốc. Qua các thử nghiệm cũng cho thấy răng, khả năng ức chế NK tăng khi tỷ lệ giữa tế bào gốc và tế bào NK tăng.

Trong khi DC và NK hoạt động và kích hoạt các con đường gây viêm, các đại thực bào lại khởi động và kiểm soát các phản ứng miễn dịch. Trong môi trường vi mô của đáp ứng viêm, đại thực bào được kích thích chuyển sang kiểu hình M2 có tác dụng chống viêm điển hình. Tế bào gốc trung mô đã được chứng minh là có tác động tích cực lên quá trình này. Bên cạnh đó, tế bào gốc trung mô còn giúp đại thực bào M2 thâm nhập vào vị trí viêm để thúc đẩy quá trình sửa chữa mô.

Đối với các tế bào dòng lympho T, tế bào gốc thúc đẩy quá trình tự chết của các tế bào T đã được hoạt hóa và kích thích sự phát triển của các tế bào T điều hòa. Cơ chế này nhằm ngăn chặn các phản ứng quá mức của tế bào T đến cơ thể. Bên cạnh đó, chúng có khả năng ngăn chặn sự hình thành các tế bào B sinh kháng thể cũng như thúc đẩy cảm ứng của tế bào B điều hòa giúp tăng dung nạp miễn dịch. Cơ chế chung của 2 quá trình ức chế này là nhờ khả năng giảm các yếu tố gây viêm, khi các tín hiệu viêm không đủ, các quá trình hoạt hóa tế bào T và tế bào B cũng bị dừng lại.

Một trong những lợi ích chính của các liệu pháp dựa trên tế bào gốc là khả năng di chuyển ưu tiên đến các mô bị tổn thương có biểu hiện viêm. Mặc dù việc điều trị tại chỗ cũng có thể đạt được các kết quả này. Tuy nhiên, khả năng điều trị có thể bị ảnh hưởng bởi giải phẫu mô. Vì vậy, phương pháp và phác đồ điều trị phụ thuộc lớn vào mặt bệnh.

Nguồn tham khảo:

1. www.clinicaltrials.gov.
2. Xiaomo Wu, et al. “Mesenchymal stromal cell therapies: immunomodulatory properties and clinical progress”. (August, 2020). Stem cell Research & Therapy.