Chương 1 TỔNG QUAN 1. GHÉP TẾ BÀO GỐC TẠO MÁU TỰ THÂN Ngày 12 tháng 09 năm 2007, giới Y học kỷ niệm 50 năm ngày E.Donnall Thomas thông báo về trường hợp bệnh nhân lơ xê mi cấp đầu tiên được điều trị phối hợp xạ trị, đa hóa trị liệu và truyền tủy của người em sinh đôi cùng trứng. Từ năm 1957, hàng loạt các nghiên cứu lâm sàng cũng như cận lâm sàng về ghép tủy đã được thực hiện ở nhiều nơi trên thế giới. Tuy nhiên, cũng phải tới thập kỷ 70 của thế kỷ 20, nhóm nghiên cứu của Thomas mới có các báo cáo chính thức về điều trị thành công cho bệnh nhân lơ xê mi cấp giai đoạn cuối bằng ghép tủy đồng loại từ người cho phù hợp sau khi điều kiện hóa bằng tia xạ toàn bộ và cyclophosphamide[1].
Năm 1978, Appelbaum FR và công sự đã thông báo về thành công của các trường hợp ghép tủy tự thân đầu tiên cho các bệnh nhân u lymphô ác tính[2]. Các tiến bộ vượt bậc trong nghiên cứu về ghép tủy như việc sử dụng nguồn tế bào gốc tạo máu ở máu ngoại vi, máu cuống rốn thay cho tủy xương, xây dựng các phác đồ điều kiện hóa mới, cải tiến các phương pháp phòng chống bệnh ghép chống chủ… đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc áp dụng phương pháp ghép tế bào gốc tạo máu tại nhiều nơi trên thế giới, góp phần gia tăng nhanh chóng số lượng bệnh nhân được ghép. Vào thời điểm 20 năm sau, năm 1998, đã có tới 17000 trường hợp ghép tủy đồng loại và hơn 30 000 trường hợp ghép tủy tự thân được thực hiện trên toàn thế giới[3]. Hiện nay, ghép tế bào gốc tạo máu đang được thực hiện tại hơn 500 trung tâm của trên 50 quốc gia.
Nguyên lý của phương pháp ghép tế bào gốc tạo máu Các tế bào gốc tạo máu có khả năng tự nhân lên và khả năng biệt hóa thành tất cả các dòng tế bào máu trưởng thành. Các tế bào gốc tạo máu thường rất ít và chiếm tỷ lệ 1/104đến 1/106tế bào tủy xương. Trong giai đoạn ổn định, đa số các tế bào gốc tạo máu thường ở trạng thái nghỉ ngơi và chỉ có 4 một bộ phận nhỏ tham gia vào chu kỳ tế bào để sinh ra và biệt hoá thành các tế bào tiền thân của các dòng tế bào máu. Tế bào gốc tạo máu người có khả năng di chuyển từ máu ngoại vi đến cư trú ở tủy xương.
Sau khi định cư ở tủy xương, các tế bào gốc này tăng sinh và biệt hóa nhờ tiếp nhận các tín hiệu phát ra từ môi trường tủy xương bao gồm tổ chức đệm ngoài tế bào, các tế bào nội mô và trung mô, và tạo cốt bào. Các tế bào gốc sẽ sinh ra các tế bào gốc đa năng. Tế bào gốc đa năng sau đó sẽ sinh ra tế bào gốc dòng lymphôCLP và tế bào gốc dòng tủy CMP[4]. Tất cả những kết quả nghiên cứu về khả năng di chuyển vào tủy xương, khả năng tái tạo lại hệ thống sinh máu của tế bào gốc tạo máu đã hình thành một nền tảng vững chắc cho kỹ thuật ghép tế bào gốc tạo máu.
Tuy nhiên, ý tưởng ghép tế bào gốc tạo máu lại xuất hiện đầu tiên là nhờ các nghiên cứu về khả năng sống sót của chuột sau khi bị tia xạ toàn thân (trừ lách) liều chết và được truyền tủy. Năm 1959 đã có nhữngthông báo đầu tiên về kết quả thử nghiệm ghép tủy trên các bệnh nhân lơ xê mi cấp dòng lymphô theo quy trình tia xạ toàn thân liều cận chết và truyền tủy lấy từ anh chị em sinh đôi. Sự phục hồi thành công về mặt huyết học hai tuần sau ghép đã minh chứng cho các kết luận rút ra từ các thực nghiệm trên động vật: ghép tủy phù hợp về mặt miễn dịch có thể giúp tủy bệnh nhân phục hồi được sau khi tia xạ liều cao. Tuy nhiên, sau đó việc bệnh tái phát trở lại rất nhanh trong vài tháng đã cho thấy tia xạ đơn thuần không đủ để loại trừ bệnh ung thư.
Bên cạnh đó, một số các nghiên cứu tiếp theo cũng cho thấy nếu chỉ tia xạ đơn thuần thì có một số bệnh nhân đã có phản ứng thải ghép. Cùng với các kết quả nghiên cứu trên động vật, thất bại của những trường hợp ghép tủy đầu tiên trên người đã mang lại một kết luận vô cùng quan trọng: trong ghép tế bào gốc, để cùng một lúc đạt được hiệu quả ức chế miễn dịch và diệt tối đa các tế bào ung thư, cần có phác đồ điều kiện hóa phối hợp tia xạ với hóa chất và sau này là, trong trường hợp không tia xạ, cần phối hợp các thuốc hóa chất với liều cao [5]. Cho đến nay, định nghĩa “hóa trị liệu liều cao” vẫn còn được hiểu theo 5 nhiều cách khác nhau. Hryniuk và Bush đã đưa ra khái niệm “cường độ liều”(liều hóa chất tính bằng mg/m2da/tuần) để có thể đo lường được hiệu ứng “liều - đáp ứng”[6].
Hiệu ứng liều - đáp ứng được định nghĩa là một mối tương quan giữa hiệu quả của một thuốc hóa chất với sự tăng dần liều điều trị. Nghiên cứu này cho rằng cường độ của liều hóa chất sẽ tương quan với mức độ đáp ứng, và mức độ đáp ứng thì lại tương quan với thời gian sống thêm của người bệnh. Để giải quyết hiện tượng kháng các phác đồ hóa trị liệu chuẩn, hay nói cách khác để có được kết quả điều trị tốt cho những bệnh nhân không đáp ứng với các phác đồ điều trị chuẩn hàng 1, cần phải tăng liều hóa chất hoặc tia xạ vượt ra khỏi giới hạn gây độc tủy cho phép nhưng nằm trong giới hạn độc cho phép đối với các cơ quan quan trọng khác của cơ thể (tổn thương các cơ quan này do hóa trị hoặc xạ trị có thể gây tử vong). Dựa vào các lý luận trên, hiện nay, các nhà nghiên cứu đều thống nhất rằng các phác đồ hóa trị liệu phải được xây dựng để có cường độ liều tối đa, và nên chú trọng vào tổng liều được sử dụng trong toàn bộ thời gian điều trị hơn là cố gắng để đạt được một đỉnh liều cao nhất.
Bên cạnh đó, các nghiên cứu của Skipper đã cho thấy tỷ lệ xuất hiện các đột biến ngẫu nhiên gây tình trạng kháng thuốc là khoảng 1/106 đến 1/107 tế bào ung thư[7]. Từ kết quả nghiên cứu này, chúng ta có thể suy luận ra là số lượng các đột biến sẽ cao nhất vào thời điểm chẩn đoán hoặc lúc tái phát là những thời điểm mà số lượng tế bào ung thư cao nhất. Ghép tế bào gốc tạo máu tự thân được xem như một phương pháp hỗ trợ cho đa hóa trị liệu liều cao nhằm mục đích điều trị cho các bệnh nhân mắc bệnh máu ác tính không đáp ứng/kháng với các phác đồ đa hóa trị liệu chuẩn hoặc tái phát. Ghép tế bào gốc tạo máu tự thân là một biện pháp hỗ trợ hệ thống sinh máu của bệnh nhân phục hồi nhanh chóng sau đa hóa trị liệu liều cao hay nói cách khác, giúp cho phương án đa hóa trị liệu liều cao trở thành khả thi và không đe dọa tính mạng người bệnh.
Việc sử dụng đa hóa trị liệu liều cao kết hợp ghép tế bào gốc tạo máu tự thân cho phép loại trừ đến mức cao nhất các 6 tế bào ung thư, và như vậy sẽ hạn chế tối đa khả năng tái phát. Do có sự hỗ trợ của ghép tế bào gốc tạo máu tự thân nên, mặc dù hóa chất được dùng tới giới hạn cao nhất cho phép, tỷ lệ tử vong trong quá trình điều trị cũng thường rất thấp, khoảng 0% đến 3%. Nguồn tế bào gốc tạo máu sử dụng cho ghép Phương pháp cổ điển để thu thập tế bào gốc tạo máu là tiến hành chọc hút tủy xương nhiều lần tại vị trí gai chậu sau trên của bệnh nhân sau khi đã được gây mê hoặc gây tê tủy sống. Tủy xương chính là nguồn tế bào gốc sinh máu đầu tiên được sử dụng cho ghép tế bào gốc tạo máu tự thân cũng như đồng loại.
Những biến chứng của phương pháp này thường nhẹ và tự hết sau khoảng hai tuần. Tuy nhiên, nguồn tế bào gốc sinh máu ở máu ngoại vi dần dần thay thế cho tủy xương và hiện nay đã trở thành nguồn tế bào gốc tạo máu chủ yếu phục vụ cho ghép. Hiện nay, tế bào gốc máu ngoại vi đã được sử dụng trong gần 90% các trường hợp ghép tế bào gốc tạo máu tự thân[8]. Kessinger và cs và sau đó là Juttner và cs là những người đầu tiên thông báo về việc sử dụng thành công tế bào gốc máu ngoại vi để phục hồi tủy sinh máu[9][10].
Năm 1996, nghiên cứu của Schmitz và cs cho thấy,so với tế bào gốc tủy xương, tế bào gốc máu ngoại vi tăng khả năng nhận ghép, giảm nhu cầu truyền khối hồng cầu, rút ngắn thời gian phục hồi của dòng tiểu cầu, và cuối cùng là giảm số ngày nằm viện[11]. Mới đây, năm 2006, Theo de Witte và cs cũng đã tiến hành đánh giá vai trò của nguồn tế bào gốc tạo máu trong ghép tự thân điều trị rối loạn sinh tủy. Theo nghiên cứu này, kết quả điều trị không có sự khác biệt giữa hai nhóm ghép tủy và nhóm ghép tế bào gốc máu ngoại vi, nhưng, tủy sinh máu của nhóm ghép tế bào gốc ngoại vi phục hồi nhanh hơn so với nhóm ghép tủyxương[12]. Trong những điều kiện sinh lý bình thường, hầu hết các tế bào gốc sinh máu CD34+ nằm trong tủy xương.
Tuy nhiên, hiện nay, có rất nhiều cách để “huy động” các tế bào này rời tủy xương đi ra máu ngoại vi: sử dụng các thuốc như G-CSF, GM-CSF…, phối hợp các thuốc có bản chất cytokine hoặc 7 phối hợp hóa trị liệu với các cytokine. Trên thực tế, không có phương pháp nào thể hiện hiệu quả trội hơn hẳn so với các phương pháp khác. Yếu tố kích thích sinh dòng bạch cầu hạt G-CSF có tác dụng tăng sản xuất dòng bạch cầu hạt trung tính và giải phóng các enzyme nhóm protease. Các protease lại có tác dụng phân hủy một loại protein đóng vai trò như một cái móc treo các tế bào gốc CD34+ vào tổ chức đệm của tủy xương, và như vậy sẽ giải phóng các tế bào vào tuần hoàn[13].
Hiệu quả huy động các tế bào CD34+ sẽ tăng lên nếu G-CSF được chỉ định sau hóa trị liệu. Hiện nay đang có một số thử nghiệm lâm sàng phối hợp G-CSF với AMD3100 - phân tử nhỏ có tác dụng ức chế CXCR4, một loại receptor nằm trên tế bào CD34+ đóng vai trò kết dính các tế bào này với tổ chức tủy xương.