Việc chữa trị ung thư bằng chiếu xạ luôn có những giới hạn nhất định, nhưng các nhà nghiên cứu tin rằng những liệu pháp mới có thể giúp tăng hiệu quả chữa trị và giảm rủi ro cho người bệnh.

Trong bản thông điệp Liên bang cuối cùng của mình, tổng thống Mỹ ông Obama đã giao nhiệm vụ cho phó Tổng thống ông Joe Biden dẫn dắt một sáng kiến về Trung tâm ung thư quốc gia. Trung tâm này ra đời với hy vọng sẽ đưa Mỹ trên con đường trở thành 'quốc gia đầu tiên chữa khỏi ung thư một lần và cho tất cả.' Những lĩnh vực nghiên cứu được liệt kê trong sáng kiến này là một lớp các phương pháp điều trị ung thư mới là miễn dịch trị liệu ung thư và liệu pháp kết hợp.

Miễn dịch trị liệu ung thư là phương pháp điều trị bằng cách kích thích hệ miễn dịch đến các mục tiêu và tấn công tế bào ung thư. Các nhà nghiên cứu tin rằng liệu pháp kết hợp với cách chữa truyền thống có thể mở ra những tiềm năng mới trong điều trị ung thư.

Ví dụ, chiếu xạ là một trong những biện pháp phổ biến và lâu đời nhất sử dụng để chữa trị ung thư. Nhưng vẫn có nhiều giới hạn về lượng phóng xạ mà cơ thể người có thể tiếp nhận, và nó cũng không thể tiêu diệt hết tế bào ung thư. Tuy nhiên, bằng liệu pháp kết hợp, phương pháp chiếu xạ có thể kết hợp với liệu pháp miễn dịch để tạo thành 'cú đấm hai trong một' nhằm vào các tế bào ung thư.

Phương pháp chiếu xạ truyền thống không thể tiêu diệt hết tế bào ung thư.
Phóng xạ tiêu diệt ung thư như thế nào?

Phần lớn các bệnh nhân ung thư được kết hợp một số biện pháp chữa trị như phẫu thuật, hóa trị và xạ trị trong quá trình chữa trị của họ. Trong đó, chiếu xạ được sử dụng cho khoảng 50% các bệnh nhân ung thư. Không giống như hóa trị, vốn sử dụng đến hàng trăm loại thuốc khác nhau để tấn công các tế bào ung thư theo nhiều cách khác nhau, bức xạ ion hóa chỉ đơn giản là các sóng năng lượng cao. Cho dù phóng xạ được truyền vào như thế nào đi nữa, nói chung các tế bào phải chịu đựng một lượng phóng xạ như nhau theo những cách tương tự nhau.

Phóng xạ có thể tiêu diệt tế bào ung thư trực tiếp bằng cách phá hủy ADN của chúng, sau đó kích hoạt các hình thức khác nhau của quá trình thoái hóa tế bào, bao gồm 'cơ chế tự sát' của tế bào. Bởi vì các sóng năng lượng cao cũng sẽ tác động đến các tế bào khỏe mạnh bao quanh tế bào ung thư, do vậy, một người chỉ có thể tiếp nhận một liều lượng giới hạn phóng xạ để không tác động xấu đến các mô khỏe mạnh.

Điều trị ung thư bằng xạ trị.

Qua nhiều năm, các biện pháp xạ trị đã có nhiều cải thiện, cho phép tập trung lượng phóng xạ nhiều hơn vào các khối u và ít tác hại hơn đến các tế bào bình thường bao quanh. Ngày nay, các bệnh nhân thường được chữa trị với những liều lượng nhỏ hơn, cách quãng về thời gian, được gọi là chiếu xạ phân đoạn. Điều này cho phép truyền liều lượng tổng cao hơn vào các khối u, nhưng ít gây ra các tác dụng phụ độc hại.

Nhưng ngay cả với những tiến bộ này, vẫn còn nhiều bệnh nhân ung thư không thể chữa trị bằng chiếu xạ. Ví dụ, cơ chế tự sát của tế bào đòi hỏi độ hoạt động của các protein tế bào phải kích hoạt quá trình 'chết rụng tế bào' (apoptosy progress).

Các tế bào ung thư có thể phát triển những đột biến trong gen làm cho chúng có thể kháng lại việc bị tiêu diệt bởi phóng xạ, và sau đó các tế bào này có thể thoát ra qua đường bài tiết. Còn các tế bào ung thư khác có thể sống sót bởi vì chúng chỉ phải nhận một lượng phóng xạ không đủ tiêu diệt, do chúng nằm sâu bên trong khối u.

Nhiều bệnh nhân ung thư không thể chữa trị bằng chiếu xạ.

Trong một vài trường hợp, phóng xạ không có khả năng chữa trị gì cả. Tuy nhiên, liệu pháp này vẫn được tiến hành để giảm đau hay thu hẹp khối u trước khi thực hiện các biện pháp chữa trị khác.

Tuy nhiên, những tế bào ung thư, có thể sống sót qua chiếu xạ, không phải không có ảnh hưởng. Gần đây, các nhà nghiên cứu nhận ra rằng chiếu xạ đột ngột các tế bào ung thư, có thể làm chúng trở thành mục tiêu tốt hơn cho hệ miễn dịch của mỗi chúng ta, và đó là lúc cho liệu pháp miễn dịch.

Liệu pháp miễn dịch chống lại ung thư như thế nào?

Trong những ngày đầu của liệu pháp miễn dịch, mọi người cho rằng những liệu pháp tiêu diệt hàng loạt tế bào (như xạ trị và hóa trị), sẽ không bao giờ kết hợp được với một liệu pháp miễn dịch – vốn nhằm nhân rộng các tế bào miễn dịch lên.

Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã cho thấy phóng xạ có thể làm các tế bào của khối u lộ ra các gien, sẽ làm tăng cường hoạt động của những tế bào miễn dịch. Điều này rất thú vị do nhiều tế bào ung thư có thể tránh bị phát hiện bằng cách giảm biểu hiện các gen, mà có thể bị nhận ra bởi hệ miễn dịch và tấn công vào. Phát hiện này cho thấy phóng xạ có thể đảo ngược quá trình này và làm các tế bào ung thư dễ nhận ra hơn.

Ảnh chụp qua kính hiển vi màu cho thấy các tế bào T (màu hồng) đang tấn công tế bào ung thư (màu vàng).

Ví dụ, phóng xạ có thể gia tăng biểu hiện của các protein trên bề mặt tế bào khối u trực tràng và khối u tuyến tiền liệt, làm tăng khả năng sống sót và cơ chế tiêu diệt của tế bào T.

Phóng xạ cũng có thể làm các tế bào ung thư tách rời khỏi các phân tử, vốn có nhiệm vụ bổ sung tế bào T cho khối u, hay kích thích hoạt động của các tế bào tiêu diệt ung thư khác, được gọi là tế bào tiêu diệt từ tự nhiên.

Nhiều gen kích thích miễn dịch khác cũng có thể điều chế trong tế bào ung thư bằng phóng xạ, được gọi là sự điều chế kích thích miễn dịch, trong các loại tế bào ung thư khác nhau. Vì vậy quan điểm cũ cho rằng phóng xạ là hoàn toàn làm suy yếu hệ miễn dịch, và không thể sử dụng với các liệu pháp miễn dịch mới, là hoàn toàn không đúng. Vì vậy, từ quan điểm của miễn dịch học, phóng xạ vẫn đang chưa được sử dụng đúng mức một cách đáng kể.

Bổ sung phóng xạ vào các liệu pháp này làm các tế bào ung thư trở thành mục tiêu tốt hơn cho tế bào T sản sinh từ các phương pháp điều trị miễn dịch. Và đó không chỉ là lợi ích tiềm năng duy nhất của việc sử dụng phóng xạ và liệu pháp miễn dịch cùng nhau.

Một khay chứa các tế bào ung thư trên một kính hiển vi điện tử.
Tấn công ung thư ở các bộ phận khác của cơ thể

Phóng xạ không thể nhắm mục tiêu vào mọi khối u hay mọi tế bào ung thư trong cơ thể. Nó cũng không khả thi để truyền phóng xạ đến từng và mọi tế bào khối u, khi căn bệnh đã di căn ra khắp cơ thể.

Đó là nơi mà một hiệu ứng được gọi là 'hiệu ứng abscopal' (hiệu ứng ngoài mục tiêu). Absocal nghĩa là 'xa khỏi mục tiêu', một thuật ngữ sinh học để mô tả một hiện tượng thú vị: đôi khi việc chữa trị một khối u bằng cách chiếu xạ vào một phần cơ thể, nhưng sẽ loại bỏ và chữa trị một khối u không được điều trị tại một vị trí khác.

Nhiều nhà khoa học cho rằng hiệu ứng này là do hoạt động của các tế bào miễn dịch, kích hoạt bởi phóng xạ, giúp tăng cường hiệu quả tấn công vào các khối u không được chữa trị. Điều này có thể được thấy bằng thực nghiệm với chứng ung thư trên chuột thí nghiệm. Tuy nhiên, nó cũng được phát hiện trong các bệnh nhân ung thư tại bệnh viện.

Hiệu ứng Abscopal xuất hiện bên chân trái khi chiếu xạ vào các khối u bên chân phải chuột thí nghiệm.

Trong vài năm trước, có hàng loạt báo cáo cấp cao về phản ứng abscopal ở bệnh nhân ung thư phổi, u ác tính và các loại ung thư khác. Phản ứng Abscopal xảy ra ngay cả ở một số bệnh nhân u ác tính chỉ nhận lượng bức xạ để giảm đau. Các bệnh nhân này đều đã điều trị bằng liệu pháp miễn dịch ngoài việc điều trị bằng bức xạ.

Tin xấu là chúng ta vẫn chưa chắc chắn chính xác về cách làm thế nào để phản ứng abscopal xảy ra một cách thích hợp. Thách thức là phải hình dung chính xác nguyên nhân của hiệu ứng Abscopal để có thể tái tạo lại nó một cách đáng tin cậy trên các bệnh nhân chữa trị bằng liệu pháp kết hợp.

Câu hỏi còn lại là liều lượng phóng xạ như thế nào là tốt nhất để tạo ra hiệu ứng này. Thời gian chiếu xạ tối ưu tương đối là bao nhiêu so với liệu pháp miễn dịch ung thư. Với những loại ung thư cụ thể nào sẽ phản ứng theo cách này và liệu pháp miễn dịch nào là tốt nhất để tạo ra hiệu ứng này trong chiến lược kết hợp.

Dù sao tin tốt vẫn là phương pháp xạ trị đã có những trợ thủ mới, có thể làm cho việc tiêu diệt các tế bào ung thư hiệu quả hơn cũng như an toàn hơn với người bệnh. Đó là liệu pháp miễn dịch ung thư, có thể tái sử dụng một trong những phương pháp chữa ung thư lâu đời nhất theo những cách mới.