Lại một kỳ tích thế giới: bác sĩ Trung Quốc "chữa khỏi" đái tháo đường!

Với tiền sử hai lần ghép gan, 11 năm đái tháo đường type 1, và một ca ghép tụy năm 2017 phải cắt bỏ do huyết khối, sự sống còn của bệnh nhân nữ 25 tuổi này rất bấp bênh - cho đến khi cô thử liệu pháp tái tạo bằng tế bào gốc tiên tiến tại Bệnh viện Trung tâm Thứ nhất Thiên Tân.

Ngày 25/9, nhóm nghiên cứu do Thẩm Trung Dương (Shen Zhongyang) và Vương Thụ Sâm (Wang Shusen) từ Bệnh viện Trung tâm Thứ nhất Thiên Tân dẫn dắt, cùng với nhóm của Đặng Hồng Khôi (Deng Hongkui) từ Đại học Bắc Kinh/Phòng thí nghiệm Xương Bình, đã công bố một bài báo mang tính bước ngoặt trên tạp chí hàng đầu Cell. Lần đầu tiên trên thế giới, họ đạt được chữa khỏi chức năng lâm sàng đái tháo đường type 1 thông qua ghép tế bào đảo tụy sáng tạo nguồn từ tế bào gốc. Bệnh nhân không còn cần liệu pháp insulin ngoại sinh trong suốt thời gian theo dõi 1 năm.

Đái tháo đường type 1 thường ảnh hưởng trẻ em và thanh thiếu niên. Nếu không kiểm soát hiệu quả, bệnh nhân có thể phát triển biến chứng nặng, thậm chí nguy hiểm tính mạng. Trong nhiều thập kỷ, ghép tế bào đảo tụy đã đạt kết quả lâm sàng tốt trong điều trị đái tháo đường, nhưng sự khan hiếm người hiến tụy đã hạn chế nghiêm trọng khả năng ứng dụng rộng rãi.

Ghép tế bào đảo tụy tái tạo nguồn từ chính tế bào của bệnh nhân được kỳ vọng sẽ giải quyết hoàn toàn vấn đề này.

Thoát khỏi insulin: đạt chữa khỏi chức năng!

Thống kê cho thấy có 1 triệu bệnh nhân đái tháo đường type 1 tại Trung Quốc. Họ không thể chữa khỏi và chỉ có thể dựa vào tiêm insulin suốt đời, thuốc hạ đường huyết... để kiểm soát đường huyết và duy trì sự sống. Tuy nhiên, việc điều hòa đường huyết chính xác vẫn là thách thức, và nguy cơ biến chứng đái tháo đường - bao gồm tổn thương vi mạch, mạch máu lớn và thần kinh không thể ngăn ngừa - vẫn tồn tại lâu dài.

Với bệnh nhân tham gia thử nghiệm này, tình trạng còn nghiêm trọng hơn nhiều.

Theo các nhà nghiên cứu, bệnh nhân nữ 25 tuổi có tiền sử xơ gan không rõ nguyên nhân và đã trải qua hai lần ghép gan năm 2014 và 2016. Cô cũng được chẩn đoán đái tháo đường type 1 năm 2012. Do kiểm soát đường huyết kém lâu dài, một năm sau ghép gan năm 2017, các bác sĩ đã thực hiện ghép tụy toàn phần cho cô.

Ghép tụy và ghép tế bào đảo tụy là các lựa chọn điều trị cho đái tháo đường type 1, nhưng không phải là giải pháp hoàn hảo. Bị ràng buộc bởi các vấn đề như cần dùng thuốc ức chế miễn dịch lâu dài và khan hiếm người hiến, chiến lược điều trị này chỉ giới hạn ở các ca nặng nhất.

Thực tế, một năm sau ghép tụy toàn phần, bệnh nhân phát triển biến chứng huyết khối nặng, buộc các bác sĩ phải cắt bỏ mảnh ghép tụy. Trước khi đến Bệnh viện Trung tâm Thứ nhất Thiên Tân, nồng độ C-peptide huyết tương của cô (dấu ấn chức năng tế bào đảo tụy) dưới ngưỡng phát hiện, và hemoglobin glycosyl hóa (HbA1c) trên mức bình thường.

Dù đã trải qua nhiều đợt điều trị hạ đường huyết tích cực, việc kiểm soát đường huyết của cô vẫn chưa tối ưu với dao động lớn, và cô gặp các đợt hạ đường huyết nặng. Trong năm qua, cô có 3 biến cố hạ đường huyết nặng.

Ban đầu, bệnh nhân chỉ đủ điều kiện ghép tế bào đảo tụy lần nữa, nhưng đánh giá của bác sĩ cho kết quả dương tính với các xét nghiệm kháng nguyên liên quan - cho thấy nguy cơ thải ghép nặng và thất bại cao với ghép đồng loài. Sau thảo luận đa chuyên khoa gồm Khoa Nội tiết và Trung tâm Ghép tạng, và với sự đồng thuận của bệnh nhân, các bác sĩ quyết định thực hiện ghép tế bào đảo tụy nguồn từ tế bào gốc tự thân mới lạ.

Nguyên lý của ca ghép này nằm ở khả năng tăng sinh không giới hạn của tế bào gốc đa năng (PSC), có thể biệt hóa thành mọi loại tế bào chức năng của cơ thể. Giáo sư Đặng Hồng Khôi, người phát triển công nghệ này, vừa đoạt Giải thưởng Khoa học Tương lai (được mệnh danh là "giải Nobel" của Trung Quốc) vào tháng 8 năm nay nhờ thành tựu xuất sắc trong "tạo ra tế bào gốc đa năng cảm ứng bằng hóa chất (CiPSC) và chuyển đổi số phận và trạng thái tế bào".

Ngày 25/6/2023, dưới hướng dẫn siêu âm, nhóm nghiên cứu tiêm các tế bào đảo tụy được biệt hóa từ CiPSC vào cơ thể bệnh nhân. Đồng thời, để ngăn tấn công tự miễn lên các đảo tụy mới, các bác sĩ đã dùng liệu pháp cảm ứng dự phòng để tránh thải ghép.

Trong vòng hai tuần sau ghép, liều insulin hằng ngày của bệnh nhân bắt đầu giảm. Từ ngày 18 sau mổ, xu hướng giảm ổn định, và đến ngày 75, cô hoàn toàn thoát khỏi insulin - với hiệu quả điều trị duy trì ổn định hơn 1 năm. Đồng thời, đường huyết lúc đói của cô tiếp tục giảm và duy trì trong ngưỡng bình thường lâu dài.

Trong "nghiệm pháp dung nạp glucose", các bác sĩ quan sát tình trạng cô trước và sau tiêm glucose. Trước mổ, đường huyết của cô tăng vọt trong vòng 3 giờ sau tiêm glucose, cho thấy chức năng tế bào β đảo tụy bị phá hủy hoàn toàn. Sau ghép, ngay cả sau tiêm glucose, đường huyết của cô vẫn ổn định.

Đáng chú ý, ca điều trị này cũng áp dụng chiến lược ghép tế bào đảo tụy mới lạ - "ghép dưới da dưới bao cơ thẳng bụng trước". So với ghép tiêm tĩnh mạch cửa truyền thống, phương pháp này ít xâm lấn hơn, dễ thực hiện hơn, và giúp tế bào đảo tụy ghép sống sót và duy trì chức năng lâu dài tốt hơn.

"Kết quả xác nhận tính khả thi của việc nghiên cứu lâm sàng sâu hơn về ghép tế bào đảo tụy nguồn CiPSC cho đái tháo đường type 1," các nhà nghiên cứu cho biết. Được biết, tổng cộng 3 bệnh nhân đã tham gia thử nghiệm này, với hai người còn lại đã hoàn tất điều trị và dữ liệu vẫn đang được tổng hợp và phân tích.

Tế bào gốc: hy vọng mới cho điều trị đái tháo đường?

Thành tựu nghiên cứu này không diễn ra trong một sớm một chiều. Dù phác đồ điều trị là lần đầu tiên trên thế giới, giới học thuật đã đạt những đột phá đáng kể trong khám phá chữa đái tháo đường theo các nguyên lý tương tự qua nhiều năm.

Tế bào gốc đa năng, bao gồm tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPSC) và tế bào gốc phôi (ESC), là nguồn tế bào người có thể tái tạo trong giai đoạn phát triển sớm và có tiềm năng hình thành bất kỳ loại tế bào nào trong cơ thể trưởng thành. Sớm nhất là năm 2006, Giáo sư Shinya Yamanaka từ Đại học Kyoto, Nhật Bản, phát hiện tế bào sinh dưỡng (somatic cells) có thể được "trẻ hóa" và cảm ứng trở về trạng thái tương tự phát triển phôi sớm, tạo ra iPSC - nhờ đó ông đoạt giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học năm 2012.

Giáo sư Đặng Hồng Khôi cũng đã dành hơn 20 năm nghiên cứu sâu lĩnh vực này. Năm 2013, ông công bố một bài báo trên Science chứng minh tế bào sinh dưỡng của chuột có thể được tái lập trình thành tế bào gốc đa năng chỉ bằng phương pháp hóa học. Giáo sư Đặng nhớ lại nghiên cứu này đã gây chấn động cộng đồng y học tái tạo toàn cầu - không ai ngờ có thể đạt tái lập trình theo cách đơn giản như vậy.

Năm 2022, sau vô số lần thất bại, nhóm của Giáo sư Đặng Hồng Khôi đã tái lập thành công thành tựu này ở người, với nghiên cứu công bố trên Nature. So với các phương pháp cảm ứng truyền thống, công nghệ mới này không cần thao tác bộ gene, khiến nó tiện lợi hơn và tránh được các rủi ro an toàn.

Ngoài điều trị đái tháo đường type 1, các đảo tụy mới được biệt hóa cũng có thể áp dụng cho bệnh nhân đái tháo đường type 2 có rối loạn chức năng đảo tụy.

Nhóm của Giáo sư Trình Tân (Cheng Xin) từ Viện Hóa sinh và Sinh học Tế bào Thượng Hải, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, cũng là một đơn vị dẫn đầu trong lĩnh vực này. "Tế bào gốc nội bì (EnSC)" mới lạ do họ phát triển đã tái tạo thành công mô đảo tụy trong ống nghiệm. Tháng 4 năm nay, nhóm này cùng các học giả từ Bệnh viện Trường Chinh Thượng Hải đã công bố kết quả nghiên cứu trên Cell Discovery - lần đầu tiên trên thế giới chữa khỏi một bệnh nhân đái tháo đường type 2 nặng bằng ghép tế bào đảo tụy tái tạo tự thân nguồn iPSC.

Trên quốc tế, lĩnh vực này cũng đang tiến triển nhanh. Vertex, một gã khổng lồ công nghệ sinh học kỳ cựu của Mỹ, thông báo vào tháng 6 năm nay rằng liệu pháp tế bào gốc VX-880 của họ đã đạt tiến bộ đáng kể: trong 10 bệnh nhân đái tháo đường type 1, 7 người không còn cần insulin, 2 người giảm liều 70%, và tất cả bệnh nhân đều kiểm soát được đường huyết.

Khác với các chiến lược điều trị trong nước nói trên, VX-880 dùng tế bào gốc đồng loài (tức "tế bào hiến"), có thể chuẩn bị sẵn và được kỳ vọng là "phổ quát". Tuy nhiên, so với ghép tế bào gốc tự thân, ghép đồng loài có thể mang nguy cơ thải ghép miễn dịch cao hơn.

Đáng chú ý, vào tháng 6 năm ngoái, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã phê duyệt Lantidra, liệu pháp tế bào đầu tiên cho đái tháo đường type 1. Dù không phải liệu pháp tế bào gốc, nó dùng tế bào đảo tụy từ người hiến đã tử vong. Trong các thử nghiệm lâm sàng, 33% bệnh nhân không cần insulin trong hơn 5 năm.

Mặt khác, dùng tế bào gốc trung mô (MSC) để phục hồi đảo tụy cũng mở ra cơ hội điều trị đái tháo đường type 1 khởi phát sớm, với nhiều nghiên cứu đang tiến hành.

Tuy nhiên, do các vấn đề như thải ghép miễn dịch và nguy cơ gây ung thư, các nghiên cứu tiên tiến này hiện chỉ được phép ở một số ít ca nặng. Ví dụ, để tránh thải ghép, Vertex đã áp dụng các chiến lược như "bọc" (encapsulate) các đảo tụy ghép và chỉnh sửa gene - nhưng liệu chúng có hiệu quả và liệu các thao tác bổ sung có tăng rủi ro an toàn hay không thì cần kiểm chứng lâu dài.

Về "ghép tự thân" do Bệnh viện Trung tâm Thứ nhất Thiên Tân thực hiện, vì đái tháo đường type 1 của bệnh nhân là bệnh tự miễn, hệ miễn dịch vẫn có thể tấn công các "đảo tụy tự thân" mới, điều thường đòi hỏi các phác đồ ức chế miễn dịch.

"Nhưng vì bệnh nhân đã trải qua ghép gan trước đó và đang dùng thuốc ức chế miễn dịch, hiểu biết của chúng tôi về đáp ứng miễn dịch sau ghép tế bào đảo tụy nguồn tế bào gốc đơn độc vẫn còn hạn chế," các nhà nghiên cứu chỉ ra.

"Vẫn còn một chặng đường dài phía trước," Giáo sư Đinh Quốc Sơn (Ding Guoshan), người dẫn dắt học thuật về ghép tạng tại Bệnh viện Trường Chinh Thượng Hải, phát biểu trong một phỏng vấn trước đó. Các kết quả nghiên cứu hiện có mới ở mức sơ khởi. Cần thêm nhiều ca bệnh, thử nghiệm lâm sàng sâu và phân tích thêm để thực sự mang lại một liệu pháp chữa trị mới cho đông đảo bệnh nhân đái tháo đường vốn phụ thuộc tiêm insulin lâu dài.