Giải Nobel Y sinh 2025: Giải mã “lực lượng an ninh” của hệ miễn dịch

Thành tựu này mở ra hướng nghiên cứu hoàn toàn mới, đồng thời đặt nền móng cho nhiều liệu pháp điều trị ung thư, bệnh tự miễn và bảo vệ bệnh nhân sau ghép tạng.

Những khám phá mang tính đột phá

Hệ miễn dịch vốn là lá chắn sống còn, mỗi ngày bảo vệ con người trước vô số vi khuẩn, vi-rút và tác nhân gây bệnh. Một trong những kỳ diệu lớn nhất của hệ miễn dịch là khả năng phân biệt kẻ thù xâm nhập và chính các tế bào của cơ thể.

Các vi sinh vật gây bệnh không hề mang “đồng phục” dễ nhận diện; mỗi loại có hình dạng riêng biệt, thậm chí nhiều loài còn tiến hóa để giống với tế bào người, như lớp ngụy trang tinh vi. Vậy làm thế nào hệ miễn dịch biết được đâu là mục tiêu cần tấn công, đâu là phần cần bảo vệ?

Trong nhiều thập niên, câu trả lời phổ biến là các tế bào miễn dịch nguy hiểm đã bị loại bỏ ngay khi còn non trẻ trong tuyến ức, quá trình gọi là “dung nạp trung ương”. Nhưng trên thực tế, không ít tế bào “lọt lưới” vẫn tồn tại và tiềm ẩn nguy cơ gây loạn.

Người đầu tiên thách thức quan niệm này là Shimon Sakaguchi. Từ những năm 1980, ông theo đuổi giả thuyết rằng cơ thể chắc chắn có một “lực lượng cảnh sát” chuyên kiềm chế những tế bào miễn dịch quá khích.

Sau hơn 10 năm kiên trì, đến năm 1995, ông chứng minh sự tồn tại của lớp tế bào đặc biệt: vừa giống tế bào T hỗ trợ nhưng lại mang dấu ấn khác biệt. Chúng có vai trò ngăn chặn phản ứng miễn dịch vượt quá giới hạn. Sakaguchi gọi chúng là tế bào T điều hòa, đặt nền móng cho khái niệm “dung nạp miễn dịch ngoại vi”.

Trong khi đó, tại Mỹ, Mary Brunkow và Fred Ramsdell tiếp cận vấn đề từ hướng di truyền học. Họ nghiên cứu dòng chuột “scurfy” vốn mang đột biến khiến con đực mắc hàng loạt bệnh tự miễn và chết yểu. Sau nhiều năm miệt mài, hai nhà khoa học đã phát hiện gen FOXP3 trên nhiễm sắc thể X là “thủ phạm”.

Phát hiện này càng được củng cố khi một căn bệnh hiếm gặp ở trẻ trai mang tên IPEX (bệnh di truyền đặc biệt, ảnh hưởng hệ thống miễn dịch và gây ra nhiều vấn đề sức khỏe nghiêm trọng) cũng được chứng minh bắt nguồn từ đột biến FOXP3. Điều đó chứng minh vai trò sống còn của gen này trong việc hình thành và duy trì tế bào T điều hòa.

Từ các mảnh ghép, giới khoa học đi đến kết luận quan trọng: FOXP3 chính là “công tắc” điều khiển sự phát triển của tế bào T điều hòa. Đây là lớp tế bào giữ nhiệm vụ ngăn chặn các tế bào miễn dịch khác vô tình tấn công vào chính mô của cơ thể, đồng thời bảo đảm hệ miễn dịch “hạ nhiệt” sau khi tiêu diệt xong tác nhân gây bệnh, giúp cơ thể không rơi vào trạng thái “làm việc quá tải” kéo dài.

Ứng dụng y học: Từ ung thư, bệnh tự miễn đến ghép tạng

Khám phá này đã mở đường cho hàng loạt hướng ứng dụng y học. Trong điều trị ung thư, các khối u thường “chiêu mộ” nhiều tế bào T điều hòa để dựng lá chắn, ngăn hệ miễn dịch tiếp cận. Vì vậy, một số liệu pháp tìm cách vô hiệu hóa hàng rào này, cho phép cơ thể tấn công khối u hiệu quả hơn.

Trong khi đó, với các bệnh tự miễn như tiểu đường tuýp 1 hay viêm khớp dạng thấp, các nhà nghiên cứu đang thử nghiệm biện pháp tăng cường tế bào T điều hòa bằng cách dùng phân tử tín hiệu như interleukin-2, hoặc nhân bản chính các tế bào này trong phòng thí nghiệm rồi truyền trở lại cho bệnh nhân.

Trong lĩnh vực ghép tạng, các nhà khoa học còn tìm cách biến đổi tế bào T, gắn thêm các kháng thể trên bề mặt của chúng như một “nhãn địa chỉ”. Nhờ vậy, những “vệ sĩ tế bào” này có thể được dẫn đường chính xác đến một cơ quan được cấy ghép, chẳng hạn gan hay thận, để bảo vệ chúng khỏi sự tấn công nhầm lẫn của hệ miễn dịch.