Để có thể phát triển và lây lan, tế bào ung thư phải học cách chống lại hệ miễn dịch. Các nhà nghiên cứu từ Bệnh viện Brigham và MIT đã sử dụng công nghệ nano để phát hiện ra cách tế bào ung thư vô hiệu hóa đối thủ bằng cách nới dài các xúc tua kích thước nano vào trong tế bào miễn dịch để rút mất nguồn năng lượng của tế bào này.
Việc hút trọn nguồn năng lượng ti thể này vừa giúp nạp đầy năng lượng cho tế bào ung thư, vừa giúp nó xóa sổ tế bào miễn dịch. Phát hiện mới này, được công bố trên tờ Nature Nanotechnology, có thể mở ra các hướng phát triển liệu pháp miễn dịch chống lại ung thư thế hệ tiếp theo.
TS Shiladitya Sengupta, đồng tác giả nghiên cứu cho biết: “Ung thư gây tử vong khi hệ miễn dịch bị kìm hãm tạo điều kiện cho các tế bào ung thư di căn, và dường như, ống nano là công cụ đã giúp tế bào ung thư thực hiện cả 2 điều này. Đây là một cơ chế hoàn toàn mới mà các tế bào ung thư sử dụng để chống lại hệ miễn dịch, điều này làm nó trở thành mục tiêu mới mà ta cần theo đuổi”.
Để nghiên cứu xem tế bào ung thư và tế bào miễn dịch tương tác với nhau như thế nào ở mức nano, TS Sengupta và các đồng nghiệp đã tiến hành thí nghiệm nuôi cấy tế bào ung thư vú cùng với tế bào miễn dịch, ví dụ như tế bào T.
Sử dụng kính hiển vi điện tử quét phát thải Field (FESEM), họ đã bắt gặp điều bất thường: Các tế bào ung thư và tế bào miễn dịch có vẻ như được kết nối với nhau một cách vật chất bởi các tua cuốn tí hon với chiều rộng khoảng 100-1000 nanomet (để so sánh, tóc người có chiều rộng xấp xỉ 80.000 đến 100.000 nanomet).
Ở một số trường hợp, các ống nano kết hợp lại với nhau tạo thành ống dày hơn. Nhóm nghiên cứu sau đó đã đánh dấu ti thể - bào quan cung cấp năng lượng cho tế bào – trong tế bào T sử dụng chất màu fluorescent và quan sát ti thể màu huỳnh quang này bị kéo ra khỏi tế bào miễn dịch này qua ống nano vào trong tế bào ung thư.
“Nhờ việc duy trì điều kiện nuôi cấy cẩn thận và các quan sát cấu trúc nội bào, chúng tôi đã thấy những ống nano vô cùng mỏng manh này và cách chúng cướp đi nguồn năng lượng của tế bào miễn dịch”, đồng tác giả, TS Hae Lin Jang cho biết. “Điều này rất thú vị bởi hành vi tương tự chưa từng được ghi nhận trước đây ở tế bào ung thư. Đây là một dự án rất phức tạp vì các ống nano rất mỏng manh và chúng tôi phải điều chỉnh các tế bào hết sức nhẹ nhàng để không làm đứt chúng”
Sau đấy, các nhà nghiên cứu đã tiếp tục quan sát để xem điều gì sẽ xảy ra nếu họ ngăn không cho các tế bào ung thư cướp ti thể. Khi tiêm một chất kìm hãm sự hình thành ống nano vào mẫu chuột thí nghiệm sử dụng cho nghiên cứu ung thư phổi và ung thư vú, họ đã ghi nhận sự phát triển của khối u suy giảm đáng kể.
Tác giả chính, TS Tanmoy Saha cho biết, chất kìm hãm hình thành ống nano có thể kết hợp được với liệu pháp này và hướng tới thử nghiệm khả năng cải thiện kết quả trên bệnh nhân.
