ỨNG DỤNG CẤY GHÉP TẾ BÀO GỐC TRUNG MÔ TRONG VIỆC HỖ TRỢ ĐIỀU TRỊ VIÊM PHỔI DO COVID-19 GÂY RA

Phạm Hoàng Tính, Nhóm nghiên cứu Y sinh học GMIF, Khoa Sinh học - Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM
---------

TÓM TẮT

Dựa trên khả năng điều hòa miễn dịch của các tế bào gốc trung mô (MSCs), quá trình cấy ghép MSCs mang lại hiệu quả cao trong việc điều trị viêm phổi do COVID-19 gây ra, từ đó giảm tỷ lệ tử vong và mở ra hướng đi mới trong việc trị liệu.

GIỚI THIỆU

Dưới sự phát triển của khoa học và công nghệ, việc cấy ghép tế bào gốc trung mô (MSCs) là một trong các chiến lược tiềm năng và an toàn trong việc hỗ trợ điều trị viêm phổi gây ra do COVID-19. Kể từ khi ca nhiễm COVID-19 gây ra do virus SARS-CoV-2 đầu tiên được ghi nhận tại chợ hải sản Hoa Nam ở Vũ Hán (Trung Quốc), đại dịch đã lan rộng ra 222/249 quốc gia và vùng lãnh thổ, hơn 255 triệu người nhiễm bệnh và 5,1 triệu người tử vong (tính đến ngày 15/11/2021) (1). Ở Việt Nam, hơn 1 triệu ca nhiễm COVID-19 và hàng chục nghìn ca tử vong cũng đã được ghi nhận. Bên cạnh đó, số ca nhiễm kỷ lục trong một ngày lên đến gần 15.000 ca, gây rất nhiều khó khăn cho lực lượng tuyến đầu cũng như các y, bác sĩ (2). Đứng trước tình hình số ca nhiễm COVID-19 và tỷ lệ tử vong ngày càng gia tăng, nhiều biện pháp phòng, chống dịch bệnh đã và đang được tiến hành nhằm giảm nguy cơ cũng như hậu quả mà dịch bệnh mang lại. Trong công tác phòng bệnh, bên cạnh việc đẩy mạnh thực hiện các chỉ thị về giãn cách xã hội cũng như nguyên tắc 5K của Bộ Y tế (Khẩu trang - Khử khuẩn - Khoảng cách - Không tập trung - Khai báo y tế), việc tiêm vaccine là một trong các chiến lược an toàn tính đến thời điểm hiện tại. Không chỉ mang lại khả năng đề kháng với virus SARS-CoV-2 cho bản thân người tiêm, vaccine còn giảm mức độ nguy hiểm của bệnh nếu người tiêm không may bị nhiễm COVID-19, từ đó giảm tỷ lệ tử vong cũng như giảm tỷ lệ lây lan cho những người xung quanh. Bên cạnh các biện pháp phòng bệnh, nhiều chiến lược trị liệu cũng được nghiên cứu và phát triển nhằm hỗ trợ công tác phòng dịch cũng như mang lại hiệu quả trị liệu cho người bệnh. Các chiến lược điều trị bao gồm phát triển các loại thuốc ức chế virus, liệu pháp miễn dịch, điều trị triệu chứng và điều trị hỗ trợ. Nhìn chung, các chiến lược nêu trên đều mang lại các kết quả khả quan trong việc trị liệu. Trong chiến lược điều trị triệu chứng và điều trị hỗ trợ, các trường hợp nhiễm bệnh được điều trị dựa trên các biểu hiện lâm sàng khác nhau của mỗi bệnh nhân. Đối với các trường hợp nhẹ, bệnh nhân cần được bổ sung đầy đủ dinh dưỡng, các chất điện giải, vitamin, khoáng chất, cũng như có chế độ sinh hoạt hợp lý để nâng cao sức đề kháng. Đối với các trường hợp nặng hơn, các biện pháp can thiệp khác nhau có thể được tiến hành. Trong đó, việc cấy ghép sử dụng tế bào gốc trung mô nhằm hỗ trợ điều trị COVID-19 được đánh giá là tiềm năng và có nhiều triển vọng. Có thể nói, đây là một trong các chiến lược hiệu quả để hỗ trợ phục hồi chức năng ở phổi của những người bị tổn thương do virus SARS-CoV-2, từ đó giảm tỷ lệ tử vong và góp phần nâng cao hiệu quả của việc phòng, chống dịch bệnh COVID-19.

VAI TRÒ CỦA CẤY GHÉP TẾ BÀO GỐC TRUNG MÔ TRONG ĐIỀU TRỊ COVID-19

Tế bào gốc trung mô (MSCs) được biết đến là loại tế bào có khả năng tăng sinh và tiềm năng biệt hóa, mang lại giá trị nhất định trong điều trị bệnh, đặc biệt là bệnh viêm phổi gây ra do COVID-19. Trong cơ thể người, MSCs có thể được tìm thấy ở các cơ quan như tủy xương, cuống rốn hay mô mỡ… (Hình 1). Đây cũng là ba nguồn MSCs được sử dụng phổ biến nhất trong các ứng dụng. Các MSCs cho thấy hiệu quả cao và an toàn khi ứng dụng cấy ghép ở các lĩnh vực khác nhau như trẻ hóa da mặt, tái tạo hệ thần kinh, chữa khớp gối, hay kích thích sự phát triển của tế bào gốc nội sinh nhờ vào khả năng tiết ra các chất kích thích tăng trưởng (3). Ngoài ra, MSCs còn có khả năng điều hòa miễn dịch như giảm viêm, ức chế các tế bào miễn dịch, hạn chế tình trạng vật ghép chống chủ (GVHD)… (4). Cụ thể, MSCs tăng sự biệt hóa của các tế bào tua điều hòa (regDCs) - các tế bào đóng vai trò quan trọng trong các ứng dụng ngăn ngừa thải loại trong quá trình cấy ghép và trong điều trị các bệnh tự miễn. Bên cạnh đó, khả năng ứng dụng lâm sàng của MSCs trong việc giảm phản ứng viêm trong điều trị cũng được chứng minh (5). Dựa trên cơ sở đó, MSCs cho thấy khả năng hỗ trợ điều trị đối với các trường hợp suy hô hấp hoặc suy hô hấp cấp tính (ARDS) (6). Khả năng điều hòa miễn dịch của MSCs có thể ức chế các tế bào tiết cytokine - các “cơn bão” cytokine là nguyên nhân chính dẫn đến hội chứng ARDS cũng như viêm phổi nặng ở người bị nhiễm COVID-19. Mặc dù ở các trường hợp tổn thương phổi nặng được áp dụng các biện pháp can thiệp lâm sàng khác nhau như hỗ trợ hô hấp bằng máy thở (xâm lấn hoặc không xâm lấn), các loại thuốc ức chế hoặc điều tiết miễn dịch… nhằm giảm nguy cơ cho bệnh nhân trong trường hợp nguy kịch. Tuy nhiên, các biện pháp này chưa thực sự mang lại hiệu quả cho người bệnh và bằng chứng là các ca tử vong từ các trường hợp ARDS vẫn được ghi nhận. Việc hạn chế sự tiết các cytokine được đánh giá là một hướng tiếp cận hiệu quả trong cuộc chiến giành lấy sự sống cho các bệnh nhân COVID-19. Chính vì thế, chiến lược cấy ghép MSCs nhằm hỗ trợ quá trình điều hòa miễn dịch ở người nhiễm COVID-19 mở ra hướng điều trị mới cho các bệnh nhân trong việc phục hồi tổn thương phổi, từ đó tăng khả năng sống sót ở các trường hợp viêm phổi nặng.

ỨNG DỤNG LÂM SÀNG

Các nghiên cứu lâm sàng đã được tiến hành nhằm chứng minh tính hiệu quả và tính an toàn của MSCs trong hỗ trợ điều trị viêm phổi gây ra do COVID-19 và đã cho thấy kết quả khả quan. Cụ thể vào năm 2020, tại Bệnh viện YouAn Bắc Kinh (Trung Quốc) đã tiến hành cấy ghép MSCs cho các bệnh nhân viêm phổi do COVID-19 và tiến hành trị liệu trong 14 ngày (7). Bên cạnh theo dõi chức năng của phổi, các phản ứng viêm và khả năng đáp ứng miễn dịch hay các tác dụng phụ cũng được quan sát và đánh giá ở các bệnh nhân được cấy ghép. Sau hai ngày, chức năng phổi của các bệnh nhân đã được cải thiện một cách rõ rệt và không ghi nhận trường hợp xảy ra phản ứng phụ. Bên cạnh đó, các bệnh nhân viêm phổi nặng cũng đã được hồi phục và xuất viện sau 10 ngày điều trị. Trên cơ sở đánh giá về khả năng điều hòa miễn dịch của MSCs cho thấy một số tế bào T cũng như tế bào NK (Natural Killer cell/tế bào giết tự nhiên) đảm nhận vai trò tiết cytokin quá mức biến mất sau từ 3-6 ngày cấy ghép. Cùng với đó, các tế bào tua điều hòa (regDCs) cũng gia tăng một cách đáng kể. Sau quá trình điều trị, mức độ biểu hiện của cytokine như TNF-α giảm trong khi các tế bào lympho ngoại vi và interleukin-10 (IL-10) tăng ở nhóm điều trị so với nhóm không được điều trị. Bên cạnh đó, không nhận thấy sự biểu hiện thụ thể ACE2 và vùng xuyên màng TMPRSS2 ở MSCs. Thụ thể ACE2 được protein gai của virus SARS-CoV-2 nhận diện trong quá trình xâm nhiễm (Hình 2A). Quá trình này cần sự hỗ trợ của vùng xuyên màng TMPRSS2 - protease xuyên màng xúc tác sự phân cắt protein S giúp SAR-CoV-2 đi vào bên trong tế bào (Hình 2B, C) (8). Điều này cho thấy các tế bào MSCs không có khả năng bị nhiễm COVID-19. Hơn thế, các quá trình ngăn chặn sự biểu hiện của ACE2 và TMPRSS2 có thể giúp tăng hiệu quả trong quá trình trị liệu. Từ đó, các MSCs có vai trò nhất định trong việc hỗ trợ điều tiết miễn dịch và làm giảm trình trạng viêm phổi ở bệnh nhân nhiễm COVID-19.

KẾT LUẬN

Tóm lại, vai trò của MSCs đã được chứng minh là tiềm năng trong ứng dụng điều trị suy hô hấp gây ra do COVID-19 với mức độ an toàn và hiệu quả cao. Khả năng điều hòa miễn dịch của MSCs làm giảm lượng cytokine tiết, giảm các cytokin như TNF-α, tăng biểu hiện của IL-10. Bên cạnh đó, sự thiếu hụt các thụ thể ACE-2 và TMPRSS2 ở MSCs cũng làm cho tế bào này không bị nhiễm COVID-19. Nhìn chung, chức năng phổi của hầu hết các bệnh nhân nhiễm virus SARS-CoV-2 đã được cải thiện và phục hồi một cách đáng kể, thậm chí ở những bệnh nhân nặng, từ đó, khẳng định được triển vọng của việc cấy ghép các tế bào MSCs trong điều trị viêm phổi gây ra do COVID-19.

Từ khóa: cấy ghép, COVID-19, tế bào gốc trung mô.

DANH MỤC VIẾT TẮT

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Countries where COVID-19 has spread 2021 [Available from: https://www.worldometers.info/coronavirus/countries-where-coronavirus-has-spread/.
2. Ngày 3/9: Thêm 14.922 ca mắc COVID-19, riêng TP HCM có đến 8.499 ca  [Available from: https://moh.gov.vn/tin-lien-quan/-/asset_publisher/vjYyM7O9aWnX/content/ngay-3-9-them-14-922-ca-mac-covid-19-rieng-tp-hcm-co-en-8-499-ca.
3. Lưu trữ Tế bào gốc trung mô - nguồn bảo hiểm sinh học toàn diện cho tương lai  [Available from: https://www.vinmec.com/vi/trung-tam-cham-soc-suc-khoe-cao-cap/suc-khoe-thuong-thuc/luu-tru-te-bao-goc-trung-mo-nguon-bao-hiem-sinh-hoc-toan-dien-cho-tuong-lai/.
4. Zhang B, Liu R, Shi D, Liu X, Chen Y, Dou X, et al. Mesenchymal stem cells induce mature dendritic cells into a novel Jagged-2-dependent regulatory dendritic cell population. Blood. 2009;113(1):46-57.
5. Liu X, Qu X, Chen Y, Liao L, Cheng K, Shao C, et al. Mesenchymal stem/stromal cells induce the generation of novel IL-10-dependent regulatory dendritic cells by SOCS3 activation. Journal of immunology (Baltimore, Md : 1950). 2012;189(3):1182-92.
6. Xiong J, Bao L, Qi H, Feng Z, Shi Y. Mesenchymal Stem Cell-Based Therapy for COVID-19: Possibility and Potential. Current stem cell research & therapy. 2021;16(2):105-8.
7. Leng Z, Zhu R, Hou W, Feng Y, Yang Y, Han Q, et al. Transplantation of ACE2(-) Mesenchymal Stem Cells Improves the Outcome of Patients with COVID-19 Pneumonia. Aging and disease. 2020;11(2):216-28.
8. Rabi FA, Al Zoubi MS, Kasasbeh GA, Salameh DM, Al-Nasser AD. SARS-CoV-2 and Coronavirus Disease 2019: What We Know So Far. Pathogens (Basel, Switzerland). 2020;9(3).