Nobel y sinh 2025: Tế bào T điều hòa mở ra kỷ nguyên phòng chống bệnh tự miễn

Vai trò của tế bào T điều hòa trong phòng chống bệnh tự miễn

Nobel 2025 trao cho công trình về tế bào T điều hoà (regulatory T cells – Tregs) và cơ chế dung nạp miễn dịch ngoại biên (peripheral immune tolerance)

Ngày 6/10 vừa qua, Giải Nobel Y sinh năm 2025 đã được trao cho Shimon Sakaguchi, Mary E. Brunkow và Fred Ramsdell vì những phát hiện quan trọng của họ về hai thành phần chính liên quan đến khả năng dung nạp miễn dịch ngoại biên là tế bào T điều hòa và gen FoxP3.

Công trình nghiên cứu mang tính cách mạng kéo dài 3 thập kỷ (từ 1980 – 2003) này đã làm thay đổi cách hiểu về hệ miễn dịch, mở ra những cánh cửa mới trong điều trị hoặc chữa khỏi các bệnh tự miễn, cung cấp các phương pháp điều trị ung thư hiệu quả hơn và ngăn ngừa các biến chứng nghiêm trọng sau khi cấy ghép tế bào gốc.

Ba nhà khoa học nhận giải Nobel Y sinh 2025 nhờ công trình nghiên cứu về Tế bào T điều hòa và Cơ chế dung nạp miễn dịch ngoại biên

Theo đó, năm 1995, giáo sư Shimon Sakaguchi (hiện công tác tại Đại học Osaka, Nhật Bản) đã tìm ra một lớp tế bào miễn dịch mới mang thụ thể CD25 trên bề mặt gọi là tế bào T điều hòa (regulatory T cells – Treg), đặt nền móng cho lĩnh vực nghiên cứu mới về miễn dịch cơ thể đó là khả năng dung nạp miễn dịch ngoại vi hay miễn dịch ngoại biên (peripheral immune tolerance).

Nếu giáo sư Shimon Sakaguchi tìm ra tế bào T điều hòa, thì Mary E. Brunkow (Viện Sinh học Hệ thống ở Seattle, Mỹ) và Fred Ramsdell (Công ty công nghệ sinh học Sonoma Biotherapeutics, Mỹ) là hai nhà khoa học đã khám phá ra chìa khóa phân tử kiểm soát tế bào T điều hòa chính là gen FoxP3 vào năm 2001. Và đến năm 2003, giáo sư Shimon Sakaguchi đã xác nhận, gen FoxP3 thật sự cần thiết cho sự phát triển và hoạt động của tế bào T điều hòa.

Thông qua những khám phá đột phá của mình, cả ba nhà khoa học vĩ đại là Shimon Sakaguchi, Mary Brunkow và Fred Ramsdell đã cung cấp kiến ​​thức cơ bản về cách hệ thống miễn dịch được điều hòa và kiểm soát, từ đó mang lại những lợi ích to lớn cho nhân loại. Như phát biểu của giáo sư Olle Kämpe, chủ tịch Ủy ban Nobel: “Những khám phá này có ý nghĩa quyết định đối với sự hiểu biết của chúng ta về cách thức hoạt động của hệ thống miễn dịch và lý do tại sao không phải tất cả chúng ta đều mắc các bệnh tự miễn nghiêm trọng”.

Vai trò của tế bào T điều hòa trong miễn dịch

Hệ miễn dịch của chúng ta có thể nhận biết và loại bỏ các tác nhân gây bệnh xâm nhập từ bên ngoài (bao gồm virus và vi khuẩn), đồng thời tránh tấn công nhầm vào các mô của chính cơ thể nhờ khả năng tự dung nạp. Theo phân tích của các nhà khoa học trong nhiều thập kỷ qua, khả năng tự dung nạp được thiết lập tại các bộ phận sản sinh ra tế bào miễn dịch như tuyến ức (sản sinh tế bào T), tủy xương (sản sinh ra tế bào B)…

Các tế bào miễn dịch T mới được tuyến ức tạo ra sẽ trải qua một quá trình sàng lọc khắt khe gọi là cơ chế dung nạp miễn dịch trung ương (central tolerance). Tại đây, những tế bào miễn dịch T nào có xu hướng tấn công mô cơ thể sẽ bị cơ chế dung nạp miễn dịch trung ương loại bỏ.

Tế bào T điều hòa ngăn chặn các tế bào T khác tấn công mô cơ thể và kiểm soát hoạt động của hệ thống miễn dịch

Tuy nhiên, một số tế bào T nhận diện protein nội sinh (tế bào miễn dịch có xu hướng tấn công mô cơ thể) đã thoát khỏi quá trình chọn lọc nghiêm ngặt này và được giải phóng vào các bộ phận khác của cơ thể. Trong số những tế bào T vượt qua “cuộc tuyển chọn” của cơ chế dung nạp miễn dịch trung ương có các tế bào T điều hòa (hay Treg) mà giáo sư Sakaguchi đã công bố vào năm 1995. Chúng tạo nên một lớp bảo vệ mới gọi là khả năng dung nạp miễn dịch ngoại biên (miễn dịch ngoại vi).

Vai trò của tế bào T điều hòa là giám sát các tế bào T khác, đảm bảo chúng không hoạt động sai lệch ở ngoại biên. Nói một cách dễ hiểu hơn, tế bào T điều hòa có nhiệm vụ ngăn chặn các tế bào T khác tấn công nhầm vào mô khỏe mạnh của chính cơ thể, đồng thời tham gia kiểm soát hoạt động của hệ thống miễn dịch, giúp phòng ngừa hiện tượng phản ứng miễn dịch quá mức (bất thường) có thể dẫn đến bệnh tự miễn.

Mặc dù, tế bào T điều hòa rất cần thiết để duy trì khả năng dung nạp ngoại biên, ngăn ngừa các bệnh tự miễn và hạn chế các bệnh viêm mãn tính, thế nhưng chúng cũng hạn chế các phản ứng miễn dịch có lợi như: ức chế miễn dịch vô trùng, hạn chế miễn dịch chống khối u…

Chính vì tế bào T điều hòa có thể có mặt lợi và mặt hại, thế nên việc hiểu rõ và điều khiển được cơ chế hoạt động của tế bào T điều hòa đặt nền móng cho sự phát triển liệu pháp điều trị bệnh tự miễn, ung thư và sự dung nạp tế bào cấy ghép (cấy ghép nội tạng) hiệu quả hơn trong tương lai. Vậy cơ chế hoạt động của tế bào T điều hòa trong miễn dịch ngoại biên là gì?

Cơ chế hoạt động của tế bào T điều hòa trong điều hòa miễn dịch ngoại biên

Tại sao tế bào T điều hòa có khả năng ngăn chặn các tế bào T và tế bào miễn dịch khác tấn công mô của cơ thể? Câu trả lời đã dần được hé mở khi Mary E. Brunkow và Fred Ramsdell phát hiện đột biến ở gen FoxP3 năm 2001. Và đến năm 2003, giáo sư Shimon Sakaguchi đã chứng minh được rằng, bên cạnh thụ thể CD25 gắn trên bề mặt, chính đột biến ở gen FoxP3 là yếu tố chi phối sự phát triển và hoạt động của các tế bào T điều hòa.

Gen FoxP3 mã hóa cho một loại protein gọi là yếu tố phiên mã kích hoạt các gen cần thiết cho tế bào T điều hòa phát triển và hoạt động. Nếu không có protein này, các tế bào T điều hòa sẽ không hình thành hoặc không thể ức chế các phản ứng miễn dịch có hại.

Gene Foxp3 giúp các tế bào T điều hòa phát triển và có khả năng ngăn chặn các tế bào T khác tấn công cơ thể

Hiện nay, các nhà nghiên cứu nhóm cơ chế hoạt động của tế bào T điều hòa trong điều hòa miễn dịch ngoại biên thành 4 “chế độ hoạt động” cơ bản, bao gồm: ức chế bằng các cytokine ức chế (interleukin-10 (IL-10), yếu tố tăng trưởng chuyển dạng beta (TGFβ) và IL-3); ức chế bằng phân giải tế bào thông qua granzyme A và/hoặc granzyme B và Perfori; ức chế bằng phá vỡ quá trình chuyển hóa và ức chế bằng cách điều hòa sự trưởng thành hoặc chức năng của tế bào tua (DC). Có thể thấy, cơ chế hoạt động của tế bào T điều hòa trong điều hòa dung nạp miễn dịch ngoại biên rất phức tạp.

Chính vì lẽ đó, chúng ta chỉ cần hiểu rằng, nhóm tế bào T điều hòa dưới sự kiểm soát của gen FoxP3 có khả năng ngăn chặn các tế bào T và tế bào miễn dịch khác tấn công nhầm vào mô của chính cơ thể. Đây chính là cơ chế quan trọng trong quá trình gọi là khả năng dung nạp miễn dịch ngoại biên hay cũng chính là cơ chế hoạt động của tế bào T điều hòa trong hoạt động điều hòa miễn dịch ngoại biên.

Ứng dụng y học từ tế bào T điều hòa cho tương lai

Từ công trình nghiên cứu Y sinh đạt giải Nobel 2025 về tế bào T điều hòa và cơ chế dung nạp miễn dịch ngoại biên đã mở ra “chương mới” cho nền Y khoa thế giới trong nỗ lực điều trị bệnh tật, nâng cao sức khỏe và thay đổi cuộc sống của con người, điển hình như:

1. Ứng dụng trong ghép tạng

Đối với các ca cấy ghép nội tạng, khả năng dung nạp miễn dịch đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa đào thải, tăng cơ hội khôi phục chức năng cho một cơ quan bị bệnh. Vì vậy, các nhà khoa học đang tìm cách thiết kế hoặc nhân rộng tế bào T điều hòa để giúp cơ thể chấp nhận các mô cấy ghép trong thời gian dài.

2. Ứng dụng trong ung thư

Sau khi phát hiện các khối u có thể thu hút một lượng lớn tế bào T điều hòa đến để bảo vệ chúng khỏi hệ thống miễn dịch, các nhà nghiên cứu đang cố gắng tìm cách phá hủy bức tường tế bào T điều hòa này giúp hệ thống miễn dịch có thể tiếp cận khối u mạnh mẽ hơn. Nếu mục tiêu ức chế tế bào T điều hòa thành công, thì chúng ta có thể hy vọng về tương lai chữa khỏi các bệnh ung thư.

3. Ứng dụng trong bệnh tự miễn

Khi hệ miễn dịch tấn công các mô khỏe mạnh của cơ thể sẽ dẫn đến các bệnh tự miễn. Đối với các bệnh tự miễn, điển hình như viêm khớp dạng thấp, tiểu đường type 1 hay Lupus ban đỏ, các nhà nghiên cứu đang tìm cách tăng cường chức năng của tế bào T điều hòa trong việc ngăn chặn các tế bào miễn dịch khác hoạt động sai lệch.

Có thể nói, công trình nghiên cứu đạt giải Nobel Y sinh năm 2025 của Shimon Sakaguchi Mary Brunkow và Fred Ramsdell về tế bào T điều hòa và cơ chế dung nạp miễn dịch ngoại biên chính là nguồn kiến thức giá trị, giúp các nhà khoa học tìm ra cách thức chống lại bệnh tật.