Tế bào đuôi gai có khả năng trình diện kháng nguyên mạnh mẽ cung cấp liệu pháp điều trị ung thư với vaccine tế bào đuôi gai
Tế bào đuôi gai, hay dendritic cell (DC), là một trong những thành viên quan trọng của hệ thống miễn dịch của cơ thể. Chúng đóng vai trò chuyển thông tin và kích thích các phản ứng miễn dịch khác nhau, giúp bảo vệ cơ thể khỏi các tác nhân gây bệnh, đặc biệt là ung thư. Đây là một “chiến binh” mạnh mẽ trong hàng rào bảo vệ miễn dịch của chúng ta. Cùng BCC khám phá về những khả năng “thần kỳ” của tế bào này mang lại cho hệ miễn dịch.
Nội dung
- 1. Tế bào trình diện kháng nguyên là gì?
- 2. Tế bào đuôi gai là gì?
- 3. Vị trí phân bổ tế bào đuôi gai trong cơ thể
- 4. Các loại tế bào đuôi gai
- 5. Cấu trúc tế bào đuôi gai
- 6. Vai trò của tế bào đuôi gai trong hệ thống miễn dịch
- 7. Cơ chế của các tế bào đuôi gai trong khả năng miễn dịch
- 8. Ứng dụng tế bào đuôi gai trong hỗ trợ điều trị ung thư
- 9. Tạm kết
1. Tế bào trình diện kháng nguyên là gì?
Tế bào trình diện kháng nguyên (Antigen Preseting Cell) là nhóm tế bào đặc biệt có khả năng bắt giữ mảnh vỡ tế bào, tế bào hoặc đoạn peptide từ nhiều tác nhân gây bệnh. Quá trình này giúp xử lý và trình diện kháng nguyên ngoại sinh lên phân tử MHC lớp II. Sau đó, tế bào T thông qua thụ thể tế bào T (TCR) nhận diện đúng kháng nguyên và kích hoạt đáp ứng miễn dịch nhằm tiêu diệt chúng. Ngoài ra, tế bào trình diện kháng nguyên còn tham gia nhiều chức năng khác theo tín hiệu của cơ thể.
Các tế bào này có nguồn gốc từ tủy xương. Đồng thời, phát triển ở nhiều cơ quan như lympho như lách, tuyến ức, hạch bạch huyết,… Không những góp phần trong hệ thống miễn dịch bẩm sinh. Nó còn đóng vai trò quan trọng trong hệ thống miễn dịch đáp ứng.
2. Tế bào đuôi gai là gì?
Các tế bào đuôi gai xuất hiện nhiều trong da (như tế bào Langerhans), hạch bạch huyết và mô khắp cơ thể. Trong da, chúng thực hiện vai trò quan trọng làm APC (Antigen-Presenting Cells), chấp nhận kháng nguyên từ môi trường. Sau đó, di chuyển đến các hạch bạch huyết cục bộ để kích hoạt tế bào T. Điều đặc biệt là chúng không thể được xem là thực bào. Bởi chúng không biểu hiện phân tử MHC lớp II. Do đó, tế bào đuôi gai không thể hiển thị kháng nguyên cho tế bào T helper (Th).
Thay vào đó, chúng có thụ thể cho vùng có thể kết tinh (Fc) của immunoglobulin (Ig) G và bổ thể. Đặc điểm này cho phép chúng tương tác với các phức hợp miễn dịch. Đồng thời, trình bày chúng cho tế bào B tại các trung tâm mầm của các cơ quan lympho thứ cấp.
3. Vị trí phân bổ tế bào đuôi gai trong cơ thể
Tế bào đuôi gai (Dendritic cell – DC) là loại tế bào miễn dịch chuyên biệt. Nhiệm vụ của chúng là truyền tin giữa hệ thống miễn dịch bẩm sinh và thích ứng. Các tế bào này có mặt ở da, hạch bạch huyết và các mô. Nó được biết đến là tế bào có khả năng trình diện kháng nguyên mạnh nhất. Chức năng chuyên biệt của tế bào đuôi gai là xử lý kháng nguyên để trình diện cho các tế bào T. Thông qua đó, thiết lập mối quan hệ giữa phản ứng miễn dịch bẩm sinh và đáp ứng.
Các tế bào chưa trưởng thành được kích hoạt bởi cytokine và các phân tử liên quan đến tác nhân gây bệnh như PAMPs, DAMPs. Sau đó, chúng bắt đầu phát triển để hoàn thiện chức năng trình diện. Trong suốt quá trình này, tế bào đuôi gai tăng cường các phản ứng tổng hợp, trao đổi chất, thủy phân, đóng gói kháng nguyên,…
4. Các loại tế bào đuôi gai
Cùng BCC điểm danh ngay 3 loại tế bào đuôi gai chính trong cơ thể người.
4.1 Tế bào đuôi gai plasmacytoid
Loại tế bào này được sản sinh trong cơ quan bạch huyết (hạch bạch huyết, tuyến ức, lá lách và amidan) và tủy xương. Các hạch và mạch bạch huyết di chuyển dọc theo con đường giống như mạch máu. Các tế bào này tiết cytokine như interferon loại I và yếu tố hoại tử khối u. Chúng có khả năng kích thích sản sinh tế bào giết người tự nhiên, tế bào lympho B và tế bào đuôi gai myeloid. Bên cạnh đó, chúng còn có khả năng kháng virus đặc biệt.
4.2 Tế bào đuôi gai thông thường
Trong máu, các tế bào đuôi gai thông thường (cổ điển hoặc myeloid) phát triển thành ba loại tế bào riêng biệt. Chúng đến phổi, đường tiêu hóa, gan và thận.
4.3 Tế bào đuôi gai biểu bì
Các tế bào đuôi gai biểu bì và hạ bì có nhiều trên và trong da. Mọi tế bào đuôi gai biểu bì đều kích thích tế bào T biểu bì và hạ bì. Điển hình là tế bào Langerhans (LC). Chúng di chuyển từ lớp biểu bì đến các hạch bạch huyết. Đồng thời, mang theo kháng nguyên trình diện trước tế bào T ngây thơ. Chúng thực hiện thông qua tăng cường biệt hóa tế bào T thành tế bào T hỗ trợ. Sự khác biệt này xảy ra ở các tuyến gần kháng nguyên. Tế bào hỗ trợ T thúc đẩy tế bào B sản sinh kháng thể. Các loại tế bào biểu bì khác được sản xuất trong tủy xương. Đồng thời, trải qua quá trình biệt hóa trong máu và da.
4.4 Bạch cầu đơn nhân-DC
Trong quá trình viêm, các tế bào đuôi gai từ bạch cầu đơn nhân tạo ra một quần thể tế bào mới. Các tế bào bạch cầu đơn nhân phát triển thành tế bào này là tế bào đơn nhân dương tính với CCR2. Chúng di chuyển đến vị trí viêm từ tủy xương. Trong quá trình nhiễm khuẩn, các bạch cầu đơn nhân – DC có thể bảo vệ tế bào của hệ thống miễn dịch bẩm sinh.
Xem thêm:
- Tế bào Mast và các hội chứng bệnh lý liên quan chi tiết nhất
- Tế bào lympho T: Chi tiết toàn bộ thông tin cần biết
5. Cấu trúc tế bào đuôi gai
Các tế bào đuôi gai là các tế bào trình diện kháng nguyên lớn hơn. Chúng có phần mở rộng tế bào chất giống như sợi nhánh. Tương đương với các sợi nhánh của tế bào thần kinh. Hình thái không đồng đều. Cấu tạo bao gồm: hạt đậm đặc theo pha, một nhân không đều và hạch nhân nhỏ. Các phần lồi của tế bào trải dài theo các hướng từ thân tế bào. Điều này giúp chúng có thể kiểm tra và phát hiện các tác nhân gây nhiễm trùng xâm nhập.
Các đuôi gai phát triển độc đáo bởi chúng cần thiết để xác định hình thái của DC trong mẫu máu. Tế bào chất của tế bào trình diện kháng nguyên này không có sợi. Tuy nhiên, các bào quan như ty thể và phức hợp Golgi có thể được tìm thấy. Tương tự, tùy các giai đoạn trưởng thành khác nhau mà nó chứa các loại hạt riêng biệt. Kích thước và sự phân bố của hạt trong các tế bào này khác nhau. Dù melanin là hạt phổ biến nhất trong các tế bào đuôi gai.
6. Vai trò của tế bào đuôi gai trong hệ thống miễn dịch
Mỗi tế bào miễn dịch đều đảm nhận chức năng riêng. Tế bào đuôi gai là tế bào trình diện kháng nguyên quan trọng và mạnh nhất trong hệ miễn dịch. Nó giúp phát hiện và hỗ trợ phản ứng với các tác nhân lạ xâm nhập như virus và vi khuẩn.
6.1 Trình bày kháng nguyên
Các tế bào đuôi gai là các tế bào trình diện kháng nguyên chuyên biệt. Kháng nguyên trình diện là các tác nhân gây bệnh, mầm bệnh, tế bào chủ, phần tử dị ứng,… Các tế bào này là “chìa khóa” giúp nhận biết và kích hoạt các đáp ứng đề kháng hiệu quả. Chúng sẽ trình diện các kháng nguyên này trên bề mặt tế bào. Sau đó, trình diện chúng cho các tế bào miễn dịch khác, như tế bào T, B để bắt đầu phản ứng miễn dịch.
6.2 Kích hoạt tế bào T
Tế bào đuôi gai giúp kích hoạt tế bào T cần thiết cho miễn dịch thích nghi. Quá trình kích hoạt được thực hiện nhờ phức hợp phù hợp tổ chức mô chính (MHC) thích hợp biểu hiện trên các tế bào APC. Nó cung cấp điểm kiểm tra giúp tế bào miễn dịch phân biệt tế bào chủ và tế bào lạ. Nhờ đó, chúng có thể xử lý và trình diện kháng nguyên ngoại sinh trên phân tử MHC lớp I. Trong khi các tế bào khác chỉ trình diện kháng nguyên nội sinh.
Nhờ khả năng đặc biệt trên, chúng có thể kích hoạt các tế bào T gây độc. Cụ thể là chuyển từ trạng thái nghỉ thành trạng thái kích hoạt với khả năng tiêu diệt đặc hiệu. Sự tương tác này rất cần thiết giúp tế bào T nhận biết và phản ứng hiệu quả với các tác nhân lạ.
6.3 Sự khác biệt của các tế bào T-Helper
Tế bào này là thành phần không thể thiếu trong quá trình biệt hóa tế bào T-helper. Chúng đóng vai trò quan trọng trong điều phối phản ứng miễn dịch bằng cách giải phóng cytokine và kích hoạt tế bào miễn dịch khác. Chưa kể, chúng còn ảnh hưởng đến việc biệt hóa của các tế bào T-helper thành các phân nhóm cụ thể. Chẳng hạn như Th1, Th2 hoặc Th17, tương ứng với bản chất khác nguyên.
6.4 Kích hoạt các tế bào sát thủ tự nhiên
Tế bào đuôi gai còn có khả năng kích hoạt tế bào tiêu diệt tự nhiên (NK). Đây là tế bào lympho gây độc tế bào trong hệ miễn dịch bẩm sinh. Quá trình kích hoạt này được thực hiện thông qua việc tiết nhiều loại cytokine khác nhau. Vai trò này giúp tăng cường khả năng nhắm mục tiêu và tiêu diệt tế bào bị nhiễm bệnh hoặc ung thư.
6.5 Quy định của các tế bào T quy định
Các tế bào đuôi gai hỗ trợ kiểm soát chức năng của các tế bào T điều tiết (Treg). Tregs là tập hợp con của tế bào T giúp duy trì khả năng miễn dịch homeostasis. Đồng thời, ngăn ngừa phản ứng miễn dịch quá mức. Chúng có thể tương tác với Tregs, ảnh hưởng đến chức năng ức chế. Đồng thời, góp phần điều hòa hệ miễn dịch.
6.6 Một số vai trò khác
Bên cạnh đó, loại tế bào trình diện kháng nguyên này còn có một số vai trò quan trọng sau:
- Điều chỉnh phản ứng miễn dịch của cơ thể
- Ức chế, ngăn chặn phản ứng tự miễn
- Tiêu diệt các kháng nguyên tự thân
- Phát triển khả năng ghi nhớ của miễn dịch
- Điều chỉnh phản ứng viêm
7. Cơ chế của các tế bào đuôi gai trong khả năng miễn dịch
Tế bào đuôi gai là thành phần không thể thiếu trong miễn dịch bẩm sinh và thích nghi. Chúng hoạt động như tế bào thực bào, tế bào trình diện kháng nguyên và tế bào phụ. Tế bào trình diện kháng nguyên này phát triển từ tế bào tiền thân trong tủy xương và mô bạch huyết. Nó cho phép tế bào lympho T phát hiện và tiêu diệt các kháng nguyên và tác nhân gây bệnh. Nếu không có tế bào này, tế bào lympho T sẽ không đáp ứng miễn dịch được với các tác nhân bên trong và ngoài cơ thể.
Các tế bào đuôi gai phân bổ khắp cơ thể và tụ lại ở một số cơ quan nhằm đáp ứng miễn dịch nhanh chóng. Chẳng hạn như phổi, ruột, máu và mô bạch huyết. Chúng phải chịu sự tấn công liên tục của các kháng nguyên. Các tế bào chưa trưởng thành đầu tiên được sản sinh trong các mô và cơ quan. Chúng chỉ trưởng thành sau khi bắt giữ kháng nguyên. Từ đó, được gọi là tế bào trình diện kháng nguyên (APC).
8. Ứng dụng tế bào đuôi gai trong hỗ trợ điều trị ung thư
Thời gian gần đây, công nghiệp điều trị ung thư đã chứng kiến sự bùng nổ trong nghiên cứu về tế bào ung thư. Các liệu pháp được nghiên cứu, thí nghiệm và mang lại kết quả khả quan. Một trong những phát triển quan trọng là phương pháp vaccine tế bào đuôi gai. Đây là liệu pháp điều trị ưu việt giúp tối đa hóa khả năng miễn dịch của cơ thể chống lại tế bào ung thư. Nó cho phép kết hợp hiệu quả với các phương pháp điều trị truyền thống. Chẳng hạn như hoá trị, xạ trị và phẫu thuật. Điều này đã mang lại hy vọng mới trong việc phòng ngừa và điều trị ung thư.
Đồng thời, liệu pháp này còn hỗ trợ cải thiện chất lượng cuộc sống của người bệnh. Các tác dụng phụ của các phương pháp điều trị tiêu chuẩn được giảm thiểu. Ứng dụng này trở thành nền tảng phát triển hàng loạt các phương pháp kết hợp khác được xây dựng. Từ đó, mang đến cho bệnh nhân đa dạng lựa chọn trong điều trị.
8.1 Vaccine tế bào đuôi gai là gì?
Vaccine tế bào đuôi gai là liệu pháp miễn dịch tiên tiến trong điều trị ung thư. Nó tập trung kích thích hệ thống miễn dịch của cơ thể để đối phó với ung thư. Đây được xem là loại tế bào miễn dịch chủ chốt trong bắt đầu và điều chỉnh miễn dịch. Chúng được lấy từ máu hoặc tủy xương của bệnh nhân. Sau đó, được nuôi cấy và nạp vào các kháng nguyên khối u. Các tế bào này sau đó được tiêm trở lại vào bệnh nhân. Từ đó, kích hoạt các tế bào miễn dịch khác như tế bào T và hoạt hóa chúng thành tế bào tiêu diệt T. Đó là nhờ khả năng trình diện kháng nguyên mạnh mẽ. Đặc biệt là kháng nguyên ngoại sinh lên phân tử MHC lớp I.
Tuy nhiên, phương pháp này đang trong quá trình nghiên cứu và thực nghiệm nên chưa được ứng dụng phổ biến. Đồng thời, tồn tại một số thách thức như khó sản xuất đủ số lượng tế bào đuôi gai. Hệ thống miễn dịch có thể mẫn cảm với các kháng nguyên khối u theo thời gian.
Nghiên cứu mới từ Đại học Osaka Metropolitan sử dụng liposome kích thước nano để đưa kháng nguyên ung thư đến tế bào đuôi gai. Từ đó, giảm lượng kháng nguyên cần thiết và ức chế, tiêu diệt đúng tế bào ác tính mà không gây hại tế bào khỏe mạnh. Vaccine này có tiềm năng kết hợp tốt với các phương pháp điều trị khác. Đồng thời, ngăn chặn tế bào ung thư lây lan. Nó còn giúp cải thiện chất lượng sống của người bệnh bằng cách giảm tác dụng phụ của phương pháp truyền thống.
8.2 Quy trình điều trị
-
Tư vấn y tế
Bác sĩ sẽ giải thích chi tiết cho người bệnh về liệu pháp vaccine tế bào đuôi gai. Sau đó, đánh giá tình trạng sức khỏe và lắng nghe yêu cầu của bệnh nhân để đưa ra phác đồ điều trị phù hợp.
-
Xét nghiệm
Thực hiện một số xét nghiệm như xét nghiệm máu, hình ảnh,… Kết quả xét nghiệm quyết định bệnh nhân có phù hợp với liệu pháp điều trị bằng vaccine tế bào đuôi gai không.
-
Lấy mẫu máu
Sau khi xác định được khả năng điều trị, bác sĩ tiến hành lấy mẫu máu. Sau đó, đưa vào phòng LAB nuôi cấy và tách chiết.
-
Tạo vaccine
Tế bào đơn nhân nhờ tách chiết được nuôi cấy trong phòng LAB. Chúng nhanh chóng phát triển thành tế bào đuôi gai với đầy đủ kháng nguyên nhân tạo và mô ung thư. Các tế bào trưởng thành này có thể nhận biết dễ dàng dấu hiệu ung thư. Tất cả quá trình này mất khoảng 3 tuần để hoàn thành.
-
Tiêm vaccine vào cơ thể
Đến hẹn, người bệnh sẽ được tiêm vaccine vào cơ thể. Người bệnh cần tuân thủ liệu trình tiêm từ 5 – 7 lần. Khoảng cách giữa mỗi lần là 2 – 3 tuần để đạt hiệu quả cao nhất.
8.3 Phản ứng phụ có thể gặp phải
Các báo cáo nghiên cứu cho thấy tác dụng phụ của liệu pháp vaccine tế bào đuôi gai là rất nhẹ. Chỉ số ít trường hợp bệnh nhân bị sốt và nổi mẩn đỏ tại vị trí tiêm. Sự xuất hiện của loại tế bào này đã mở ra hy vọng mới trong việc phòng ngừa và điều trị ung thư. Bên cạnh việc sử dụng tế bào này để phát triển vaccine. Y học đã kết hợp nó với liệu pháp miễn dịch Hybrid (kết hợp vaccine và liệu pháp NK) và miễn dịch Multiple Hybrid (kết hợp vaccine và liệu pháp NK/NKT/yT) để đảm bảo hiệu quả điều trị cao nhất. Điều này hứa hẹn cải thiện khả năng chống lại ung thư và cung cấp cơ hội tốt hơn cho bệnh nhân.
Xem thêm:
- Tế bào lympho B – Thành phần quan trọng trong hệ miễn dịch
- Tế bào tiêu diệt tự nhiên (NK) và xét nghiệm NK chi tiết nhất
9. Tạm kết
Tế bào đuôi gai là khám phá quan trọng trong lĩnh vực khoa học và y học. Nó mang lại hy vọng lớn và bước tiến vượt bậc trong việc nghiên cứu và điều trị các bệnh nguy hiểm. Mặc dù cần nhiều thời gian nghiên cứu, thử nghiệm và đưa ra kết quả. Tuy nhiên, tế bào đuôi gai đã đánh dấu bước tiến quan trọng trong cuộc chiến chống lại các bệnh truyền nhiễm và ung thư. BCC chuyên cập nhật nhanh chóng và chính xác nhất các thông tin liên quan đến nghiên cứu và ứng dụng Tế bào trong mọi lĩnh vực.
