Stem Cells Portal, 26/08/2020
Bạch cầu trung tính là các chiến binh của hệ thống miễn dịch. Chúng luôn sẵn sàng hoạt động để giúp chữa các tổn thương và chống lại bệnh tật. Không may thay, đôi khi có sai sót trong quá trình phát triển của chúng.
Các bạch cầu trung tính chưa trưởng thành không phải đều là các chiến binh – chúng có thể là kẻ phản bội nguy hiểm. Các bạch cầu trung tính chưa trưởng thành ở mức độ cao trong máu có thể là dấu hiệu chỉ ra ung thư và thậm chí có thể là dấu ấn sinh học cho COVID-19.
Hiện nay, các nhà khoa học tại Viện Miễn dịch học La Jolla (La Jolla Institute for Immunology – LJI) đã theo dõi các tế bào gốc hiếm – loại tế bào sinh ra các bạch cầu trung tính trong tủy xương người. Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Immunity, mang tới cho các nhà nghiên cứu hướng đi tiềm năng cho việc can thiệp vào các bệnh mà sự phát triển của bạch cầu trung tính diễn ra không như mong đợi.
Huy Dinh, tiến sĩ, cựu nghiên cứu sinh sau tiến sĩ của LJI và hiện tại đang là giảng viên Đại học Wisconsin-Madison: “Chúng tôi đã xác định các tế bào gốc này là nguồn gốc ban đầu của bạch cầu trung tính, loại tế bào máu phong phú nhất ở người.” Tiến sĩ Dinh cùng với giáo sư, tiến sĩ Catherine C. Hedrick tại LJI dẫn đầu cuộc nghiên cứu. “Sự hiểu biết về cách các tế bào bạch cầu trung tính ở người phát triển đặc biệt cần quan tâm hiện nay bởi các bạch cầu trung tính chưa trưởng thành đã được tìm thấy tăng cao trong cả máu và phổi của các bệnh nhân mắc COVID-19.”
Mặc dù sự quan trọng của bạch cầu trung tính, nhưng rất khó khăn trong việc nghiên cứu chúng. Chúng không sống được bên ngoài cơ thể và các tế bào gốc tạo nên chúng rất khó thu nhận bởi chúng chỉ sống trong tủy xương.
Năm 2018, phòng nghiên cứu Hedrick đã báo cáo một khám phá về một nhóm tế bào tiền thân mà chúng phát triển thành tế bào bạch cầu trung tính trưởng thành. Công việc duy nhất của nhóm tế bào tiền thân này là tạo ra các tế bào bạch cầu trung tính, và cũng thấy sự xuất hiện của chúng trong việc thúc đẩy sự phát triển của khối u. Các nhà nghiên cứu tin rằng việc phát hiện ra các tế bào tiền thân này có thể mang đến cho các bác sĩ cách tốt hơn để phát hiện ra các ca ung thư ở giai đoạn sớm. Nhưng đầu tiên, các nhóm cần biết nhiều hơn về sự phát triển của bạch cầu trung tính.
Nghiên cứu mới khám phá loại tế bào tiền thân tồn tại sớm hơn sự phát triển của tế bào bạch cầu trung tính ở người. Tiến sĩ Dinh, làm việc với Tobias Eggert, nghiên cứu sinh, nhà khoa học hợp tác LJI và Melissa Meyer, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ của LJI, tác giả đầu của nghiên cứu, người đi đầu trong việc nỗ lực sử dụng công cụ có tên là cytometry by time-of-flight – CyTOF để phân biệt những tế bào hiếm này từ các loại tế bào tiền thân miễn dịch khác. Công việc này cũng giúp cho các nhà nghiên cứu xác định nhiều dấu ấn protein chuyên biệt hơn trên bề mặt tế nào tiền thân sớm này.
Khám phá về các dấu ấn protein này là rất quan trọng bởi vì cho đến nay các nhà khoa học chỉ sử dụng vài dấu ấn ít ỏi để theo dõi các tế bào bạch cầu trung tính trong suốt thời gian qua. Nghiên cứu mới mang đến cho các nhà khoa học các dấu ấn chuyên biệt cho việc theo dõi sự phát triển của bạch cầu trung tính từ ngày đầu tiên.
Các nhà nghiên cứu cũng thấy rằng trong trường hợp ung thư phổi và ung thư da thường có sự đi kèm của một lượng lớn các bạch cầu trung tính chưa trưởng thành bao gồm cả các tế bào tiền thân sớm trong dòng máu. Những tế bào bạch cầu trung tính chưa trưởng thành này thay đổi khi chúng tương tác với các tế bào khối u, nhưng các nhà nghiên cứu không chắc chắn làm cách nào những sự thay đổi này ảnh hưởng đến quá trình tiến triển ung thư.
Tiến sĩ Dinh so sánh những giai đoạn trong quá trình phát triển của bạch cầu trung tính như những chuyến xe trên đường ray. Các tế bào tiền thân sớm như các kỹ sư điều khiển giữ mọi thứ vận hành một cách trơn tru trên con đường để trưởng thành. Ung thư làm xáo trộn mọi thứ vốn có và các tế bào bạch cầu trung tính nhảy ra khỏi đường ray trước khi chúng trưởng thành. Tiến sĩ Dinh phát biểu: “Chúng giống như con tàu bị lệch ray.”
Sự phát triển của bạch cầu trung tính đã được đưa tin gần đây do đại dịch COVID-19, trong các nghiên cứu đã cho thấy các tế bào bạch cầu trung tính chưa trưởng thành cũng xuất hiện rất nhiều ở một vài bệnh nhân mắc COVID-19. Tiến sĩ Dinh và Hedrick nghĩ rằng mối đe doa từ virus thúc đẩy cơ thể sản sinh ra bạch cầu trung tính quá nhanh, điều đó làm cho các tế bào chưa trưởng thành buộc phải trưởng thành.
Tiến sĩ Dinh phát biểu: “Chúng ta cần nghiên cứu hiện tượng này để xem xét liệu các tế bào bạch cầu trung tính này có thể liên quan đến việc tiên lượng ca bệnh hay chúng có thể là mục tiêu của thuốc cho COVID-19.”
Các nhà nghiên cứu hy vọng tiếp tục công việc khám phá cơ chế chính xác để ngăn các bạch cầu trung tính trưởng thành. Tiến sĩ Hedrick phát biểu rằng: “Sự hiểu biết về các tế bào tiền thân tạo ra bạch cầu trung tính thực sự rất quan trọng để hướng tới mục tiêu và kiểm soát các tế bào này. Tuy nhiên hiện tại chúng tôi không biết chính xác cách thực hiện điều này.”
Ung thư có thể làm lệch hướng phát triển của bạch cầu trung tính. Hình ảnh của Daniel Araujo, Viện Miễn dịch học La Jolla
Tài liệu tham khảo:
Huy Q. Dinh, Tobias Eggert, Melissa A. Meyer, Yanfang Peipei Zhu, Claire E. Olingy, Ryan Llewellyn, Runpei Wu, Catherine C. Hedrick. Coexpression of CD71 and CD117 identifies an early unipotent neutrophil progenitor population in human bone marrow. Immunity, Volume 53, Issue 2, 319 – 334.e6, (2020). DOI: 10.1016/j.immuni.2020.07.017.
Nguồn: Viện miễn dịch La Jolla
