Hướng dẫn điều trị COVID-19 bằng tế bào gốc trung mô (theo Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ)

Bài viết được viết bởi ThS.Nguyễn Tiến Lung - Viện nghiên cứu tế bào gốc và công nghệ Gen Vinmec

Do chưa có phương pháp điều trị hiệu quả cho COVID-19, các phác đồ hiện tại tập trung vào điều trị triệu chứng và tăng cường khả năng miễn dịch của vật chủ để tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tái tạo tổn thương. Về khía cạnh này, tế bào gốc trung mô - với khả năng điều hòa miễn dịch mạnh mẽ - được coi là phương pháp điều trị tiềm năng.

1. Tổng quan về bệnh COVID-19

Bệnh COVID-19 là một bệnh đường hô hấp cấp tính truyền nhiễm gây ra bởi chủng virus corona SARS-CoV-2. Bệnh được phát hiện lần đầu tiên vào tháng 12/2019, và đến ngày 11/03/2020 được Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) công bố là đại dịch toàn cầu. Tính đến ngày 15/12/2020, trên toàn thế giới đã có hơn 73,1 triệu người mắc, trong đó 1,63 triệu người đã tử vong (riêng ở Việt Nam có 1.397 người mắc, với 35 trường hợp tử vong).

Các ca mắc mới liên tục gia tăng tại nhiều quốc gia, đặc biệt ở Hoa Kỳ, Ấn Độ, Brazil, Nga,... Nhiều nước đang phải vật lộn để làm chậm sự lây lan của dịch bệnh với các biện pháp cách ly các trường hợp bệnh, hạn chế hoặc cấm các loại hình giải trí – đặc biệt là du lịch, cấm các hoạt động xã hội tụ tập đông người, đóng cửa trường học,...

COVID-19 có thời gian ủ bệnh 2-14 ngày (trung bình 5,2 ngày). Khoảng 30% trường hợp nhiễm bệnh không có triệu chứng, nhưng bệnh khởi phát được đặc trưng bởi một loạt các triệu chứng lâm sàng như sốt, ho, khó thở, đau tức ngực, mất vị giác/khứu giác, thay đổi nhịp tim (đối với người bị tổn thương tim cấp tính).

Cho đến nay không có phương thức điều trị cụ thể nào được chứng minh là có hiệu quả. Một số thuốc kháng virus đang được thử nghiệm như ribavirin, remdesivir, favipiravir và oseltamivir, nhưng hiệu quả vẫn chưa rõ ràng. Một số phương pháp hỗ trợ bao gồm: corticosteroid, kháng sinh, thuốc chống đông, liệu pháp huyết tương,... đã được thử nghiệm và cho thấy tính an toàn cao, hiệu quả có nhiều hứa hẹn.

>>> Thử nghiệm phương pháp điều trị COVID-19 từ huyết tương của người bệnh đã hồi phục

2. Ứng dụng tế bào gốc trung mô trong điều trị COVID-19

Tế bào gốc trung mô (Mesenchymal Stem Cell - MSC) là loại tế bào được tìm thấy trong hầu hết các mô trong cơ thể, có thể được phân lập dựa trên khả năng bám dính vào đĩa nuôi cấy nhựa và tăng sinh in vitro, có đặc điểm đặc trưng là khả năng biệt hóa thành các tế bào nguồn gốc trung bì (mỡ, sụn, xương) và biểu hiện một số phân tử bề mặt tế bào nhất định (CD73, CD90, CD105).

Ngoài các đặc tính gốc đó, MSC đã được chứng minh có khả năng điều hòa miễn dịch rộng rãi và có khả năng tác động đến cả phản ứng miễn dịch bẩm sinh và miễn dịch thích ứng. MSC cũng có khả năng giải phóng các yếu tố kháng khuẩn, do đó kích thích sự thực bào của bạch cầu đơn nhân/đại thực bào. Hiện nay, MSC đã trở thành đối tượng được sử dụng nhiều nhất trong các thử nghiệm lâm sàng liệu pháp tế bào trên thế giới.

Tính đến ngày 15/12/2020, đã có 67 thử nghiệm lâm sàng sử dụng MSC trong điều trị COVID-19 đã được đăng ký trên trong ClinicalTrial.gov, chủ yếu nhằm điều trị cho các bệnh nhân nặng hoặc nguy kịch. Các loại MSC được thử nghiệm điều trị COVID-19 được phân lập từ nhiều nguồn khác nhau: dây rốn, tủy xương, mô mỡ, tủy răng, niêm mạc khứu giác, nhau thai và cả MSC-EV.

Khi phân tích tổng hợp, những kết quả ban đầu của các thử nghiệm lâm sàng cho thấy những cải thiện về dấu hiệu trên X-quang và chức năng phổi (tổn thương mao mạch phế nang, thể tích khí thở, sự tuân thủ hô hấp,...), cũng như cải thiện các dấu hiệu viêm. Đặc biệt, Học viện Bác sỹ Tế bào gốc Hoa Kỳ (the American Academy of Stem Cell Physicians) đã công bố các khuyến nghị về điều trị COVID-19 được gửi đến Tổ chức Y tế Thế giới (WHO).

3. Hướng dẫn điều trị COVID-19 bằng tế bào gốc trung mô (theo Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ)

Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ (the National Institutes of Health – NIH) đã đưa ra hướng dẫn điều trị COVID-19 bằng MSC, cập nhật gần nhất ngày 09/10/2020 như sau (thông tin chi tiết có thể tham khảo tại: covid19treatmentguidelines.nih.gov:

• Cơ sở lý luận

MSC là tế bào gốc trưởng thành đa tiềm năng có trong hầu hết các mô của con người, bao gồm cả dây rốn. MSC có thể tự đổi mới bằng cách phân chia và có thể biệt hóa thành nhiều loại tế bào chuyên hóa (như nguyên bào xương, nguyên bào sụn, tế bào mỡ, tế bào gan,...), điều này đã dẫn đến một chương trình nghiên cứu lâm sàng mạnh mẽ trong y học tái tạo. Người ta đưa ra giả thuyết rằng MSC có thể làm giảm tổn thương phổi cấp tính và ức chế phản ứng viêm qua trung gian tế bào do SARS-CoV-2 gây ra. Hơn nữa, MSC thiếu thụ thể enzyme chuyển đổi angiotensin 2 mà SARS-CoV-2 sử dụng để virus xâm nhập vào tế bào, do đó MSC có khả năng chống nhiễm trùng.

• Dữ liệu lâm sàng

Dữ liệu hỗ trợ việc sử dụng MSC ở những bệnh nhân nhiễm virus, bao gồm nhiễm SARS-CoV-2, được giới hạn trong các báo cáo ca lâm sàng và các nghiên cứu nhãn mở với cỡ mẫu nhỏ.

• Dữ liệu lâm sàng cho COVID-19

Một nghiên cứu thí điểm về cấy ghép MSC qua đường tĩnh mạch ở Trung Quốc đã thu nhận 10 bệnh nhân COVID-19 nguy kịch, nặng hoặc trung bình (phân loại theo tiêu chí của Ủy ban Y tế Quốc gia Trung Quốc), trong đó 7 bệnh nhân được truyền MSC (1 người bệnh nguy kịch, 4 bệnh nhân nặng và 2 bệnh nhân trung bình) và 3 bệnh nhân (đều thể nặng) được dùng giả dược. Tất cả 7 bệnh nhân được nhận MSC đều hồi phục. Trong số 3 bệnh nhân bệnh nặng nhóm chứng, 1 người tử vong, 1 người phát triển hội chứng suy hô hấp cấp tính (acute respiratory distress syndrome – ARDS) và 1 người vẫn ổn định với thể bệnh nặng.

Một thử nghiệm lâm sàng đánh giá việc truyền MSC dây rốn người (hUC-MSC) ở những bệnh nhân bị COVID-19 nặng không đáp ứng với các liệu pháp chăm sóc tiêu chuẩn sau 7 đến 10 ngày điều trị. Tiêu chuẩn của các liệu pháp chăm sóc bao gồm oxy bổ sung, umifenovir/oseltamivir, kháng sinh nếu được chỉ định và glucocorticosteroid. Nghiên cứu được thực hiện như một thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng, tuy nhiên do thiếu MSC nên không thể phân loại ngẫu nhiên bệnh nhân như kế hoạch ban đầu.

Trong số 41 bệnh nhân đủ điều kiện tham gia nghiên cứu, 12 người được truyền MSC dây rốn và 29 người chỉ nhận được các liệu pháp chăm sóc tiêu chuẩn (2 nhóm được lựa chọn cân bằng về các đặc điểm nhân khẩu học, kết quả xét nghiệm và mức độ nghiêm trọng của bệnh). Tất cả 12 người được truyền MSC dây rốn đều hồi phục mà không cần thở máy và được xuất viện về nhà, trong khi 4 bệnh nhân nhóm chứng đã tiến triển bệnh cần thở máy và 3 trong số này đã tử vong.

• Dữ liệu lâm sàng về các bệnh nhiễm virus khác

Trong một nghiên cứu nhãn mở về sử dụng MSC để điều trị cúm H7N9 ở Trung Quốc, 17 bệnh nhân được điều trị bằng MSC kết hợp điều trị chuẩn và 44 bệnh nhân chỉ được điều trị chuẩn. Ở nhóm sử dụng MSC, 3 bệnh nhân (17,6%) tử vong, trong khi ở nhóm chứng có 24 bệnh nhân (54,5%) tử vong. Quá trình theo dõi 5 năm chỉ giới hạn ở 5 bệnh nhân trong nhóm sử dụng MSC. Không có lo ngại về an toàn nào được xác định.

• Các thử nghiệm lâm sàng

Xem https://www.clinicaltrials.gov/ để biết danh sách các thử nghiệm lâm sàng đánh giá MSC để điều trị COVID-19, ARDS liên quan đến COVID-19 và hội chứng viêm đa cơ quan liên quan đến COVID-19 ở trẻ em.

• Tác dụng phụ

Rủi ro liên quan đến truyền MSC dường như không phổ biến. Những rủi ro tiềm ẩn bao gồm việc tế bào không hoạt động như mong đợi, khả năng MSC nhân lên hoặc thay đổi thành loại tế bào không phù hợp, sản phẩm nhiễm khuẩn, phát triển khối u, nhiễm trùng, hình thành huyết khối và phản ứng tại vị trí truyền.

• Cân nhắc khi mang thai

Không có đủ dữ liệu để đánh giá nguy cơ sử dụng MSC trong thai kỳ.

• Cân nhắc ở trẻ em

Không có đủ dữ liệu về hiệu quả và độ an toàn của việc sử dụng MSC ở trẻ em.

Tài liệu tham khảo:

1. Stokes E.K., et al. (2020). Coronavirus disease 2019 case surveillance—United States, January 22–May 30, 2020. Morbidity and Mortality Weekly Report, 69(24), 759.
2. Cai Q., et al. (2020). Obesity and COVID-19 severity in a designated hospital in Shenzhen, China. Diabetes care, 43(7), 1392-1398.
3. Garg S. (2020). Hospitalization rates and characteristics of patients hospitalized with laboratory-confirmed coronavirus disease 2019—COVID-NET, 14 States, March 1–30, 2020. MMWR. Morbidity and mortality weekly report, 69.
4. Guan W.J., et al. (2020). Clinical characteristics of coronavirus disease 2019 in China. New England journal of medicine, 382(18), 1708-1720.
5. Centers for Disease Control and Prevention (2020). Coronavirus disease 2019 (COVID-19): people who are at increased risk for severe illness.
6. Li N. and Hua J. (2017). Interactions between mesenchymal stem cells and the immune system. Cellular and Molecular Life Sciences, 74(13), 2345-2360.
7. Lukomska B., et al. (2019). Challenges and controversies in human mesenchymal stem cell therapy. Stem Cells International, 2019.
8. Shetty A.K. (2020). Mesenchymal stem cell infusion shows promise for combating coronavirus (COVID-19)-induced pneumonia. Aging and disease, 11(2), 462.
9. Leng Z., et al. (2020). Transplantation of ACE2-mesenchymal stem cells improves the outcome of patients with COVID-19 pneumonia. Aging and disease, 11(2), 216.
10. Shu L., et al. (2020). Treatment of severe COVID-19 with human umbilical cord mesenchymal stem cells. Stem cell research & therapy, 11(1), 1-11.

Chen J., et al. (2020). Clinical study of mesenchymal stem cell treating acute respiratory distress syndrome induced by epidemic Influenza A (H7N9) infection, a hint for COVID-19 treatment. Engineering.