Cuối năm 2019 đánh dấu sự khởi đầu của một thách thức mới đối với nhân loại khi một số trường hợp mắc bệnh hô hấp nghiêm trọng được báo cáo tại thành phố Vũ Hán, tỉnh Hồ Bắc, Trung Quốc. Các trường hợp này trước đó bị nhầm lẫn với bệnh cúm thông thường và được cho là do vi-rút
cúm theo mùa thông thường gây ra . Tiên lượng chính xác về căn bệnh này rất khó đưa ra vào lúc đầu nhưng đồng thời được xác định là một bệnh do vi-rút gây ra. Do mức độ nghiêm trọng ngày càng tăng trong những ngày tiếp theo, vào ngày 1 tháng 1, vi-rút này đã được tuyên bố là mới. Sau khi
phân tích phát sinh loài hoàn chỉnh của
bộ gen vi-rút bao gồm 29.903 nucleotide, người ta phát hiện ra rằng
loại vi-rút corona mới này có 89,1% nucleotide giống với một nhóm vi-rút gây Hội chứng hô hấp cấp tính nặng (SARS) – giống như
vi-rút corona . Loại vi-rút mới này thuộc chi
Betacoronavirus có phân chi Sarbecovirus [
1 ]. Trước đó, người ta biết rằng vi-rút corona mới này được tìm thấy ở loài dơi Trung Quốc [
2 ]. WHO đã đặt tên ngắn gọn cho loại virus này là SARS-CoV-2 và COVID-19 là tên gọi cho căn bệnh liên quan đến SARS-CoV-2.
Cho đến nay, không có chiến lược điều trị hoặc
tiêm chủng chuyên dụng nào được triển khai hoặc xác nhận để ngăn ngừa COVID-19. Các biện pháp điều trị bổ sung bao gồm giảm viêm do corticosteroid, liệu pháp huyết tương phục hồi, kháng sinh để điều trị
nhiễm trùng huyết thứ phát do vi khuẩn và thuốc kháng vi-rút không đặc hiệu, v.v., không cho thấy nhiều hiệu quả trong các trường hợp COVID-19 nghiêm trọng. Lý do chính đằng sau sự thất bại của các liệu pháp này là
cơn bão cytokine trong phổi do vi-rút tạo ra. Trong
các lần chụp cắt lớp vi tính , các cơn bão cytokine này (phản ứng miễn dịch tăng cường trong cơ thể đối với bất kỳ kích thích bên ngoài nào) xuất hiện dưới dạng các tổn thương viêm có độ mờ kính mờ [
3 ,
4 ].
1.1 . Cơ chế sinh bệnh của SARS-CoV-2
SARS-CoV-2 nhận diện thụ thể
men chuyển
angiotensin I 2 (ACE2) bằng
glycoprotein gai (SARS-CoV-2S) của nó, đây là
protein hợp nhất lớp I. Virus liên tiếp hợp nhất với các tế bào vật chủ. Tiểu đơn vị S1, thông qua miền liên kết thụ thể của nó, làm trung gian cho sự bám dính của protein gai. Protein thay đổi cấu hình sau khi liên kết với thụ thể. Miền S2 của protein gai chịu trách nhiệm cho
sự hợp nhất màng và
nội hóacủa virus [
8 ]. Sự xâm nhập và lây lan vào tế bào vật chủ được tạo điều kiện thuận lợi bằng cách mồi protein gai của virus bằng protease xuyên màng tế bào, serine 2 (TMPRSS2) [
[9] ,
[10] ,
[11] ].
Ở phổi, thụ thể ACE2 và TMPRSS2 thường được biểu hiện trong các tế bào phế nang loại II cùng với các tế bào nội mô mao mạch. Do đó, triệu chứng đặc trưng của nhiễm SARS-CoV-2 là bệnh đường hô hấp nghiêm trọng. Nhiễm trùng do vi-rút này trong phổi dẫn đến
cơn bão cytokine , do đó làm tăng mức độ của nhiều cytokine tiền viêm. Mức độ tăng của các cytokine này dẫn đến phù nề, rối loạn chức năng trao đổi không khí, suy hô hấp cấp tính và nhiều
bệnh nhiễm trùng thứ phát khác , cuối cùng có thể gây tử vong [
[9] ,
[10] ,
[11] ,
[12] ].
1.2 . Tại sao lại là tế bào gốc trung mô?
Hiện nay, liệu pháp dựa trên tế bào, và trên hết là
liệu pháp tế bào gốc đã chứng tỏ là một trong những phương pháp điều trị đầy hứa hẹn nhất, mang đến cơ hội điều trị một số bệnh trước đây được coi là không thể chữa khỏi [
13 ]. Liệu pháp MSC được ưa chuộng hơn các chiến lược điều trị khác vì chúng không liên quan đến các vấn đề đạo đức và xã hội, chúng có tỷ lệ tăng sinh cao và bản chất xâm lấn thấp. Tế bào trung mô có thể được lấy từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm mô mỡ, tủy răng, tủy xương, dây rốn,…
MSC cũng có thể được phân lập từ nhiều mô trưởng thành như lớp mỡ dưới xương bánh chè, lớp mỡ bụng và các mô liên quan đến trẻ sơ sinh như nhau thai, thạch Wharton (chất gelatin cung cấp khả năng cách nhiệt và bảo vệ dây rốn), máu dây rốn và
nước ối . Các tế bào gốc này là đa năng. Việc lưu trữ các tế bào trung mô có thể được thực hiện để chúng có thể được sử dụng nhiều lần cho mục đích điều trị. Cho đến nay, các
thử nghiệm lâm sàng về tế bào gốc trung mô chưa cho thấy bất kỳ phản ứng bất lợi nào đối với MSC đồng loại. Hiệu quả và tính an toàn của MSC đã được ghi nhận rất tốt trong nhiều
thử nghiệm lâm sàng [ 14 ].
1.3 . Thành tựu điều trị
Sự đảo ngược đáng kể các triệu chứng COVID-19 nghiêm trọng ngay cả trong tình trạng nguy kịch đã được báo cáo trong hai nghiên cứu lâm sàng được tiến hành tại Trung Quốc. Các nghiên cứu lâm sàng này đã khám phá ra một chiến lược điều trị mới cũng như cơ chế tự nhiên hiện có chống lại bệnh viêm phổi cấp tính.
Tổng cộng có mười bệnh nhân được lấy làm đối tượng nghiên cứu và nghiên cứu được tiến hành trên bảy bệnh nhân dương tính với SARS-CoV-2, trong đó bốn người biểu hiện các triệu chứng nghiêm trọng, hai người biểu hiện các loại hội chứng phổ biến và một người trong số họ bị bệnh nặng. Ba bệnh nhân khác có các triệu chứng nghiêm trọng đã được ghi danh để kiểm soát giả dược [
9 ]. MSC của con người cấp độ lâm sàng đã được tiêm tĩnh mạch cho mỗi trong bảy bệnh nhân. Các bệnh nhân được điều trị bằng 1 × 106
MSC trên một kg
trọng lượng cơ thể trong khi tình trạng của họ đang xấu đi nghiêm trọng. Họ được theo dõi trong tổng thời gian là 14 ngày. Trước khi truyền MSC, tất cả các bệnh nhân đều bị sốt cao (nhiệt độ cơ thể dao động từ 38,5 °C đến 39 °C), giảm
độ bão hòa oxy , khó thở (khó thở) và viêm phổi. Nghiên cứu cho thấy hầu hết các triệu chứng mà bệnh nhân biểu hiện trước khi truyền dịch đã giảm dần trong vòng 2–4 ngày sau khi họ được truyền dịch. Độ bão hòa oxy, có hoặc không có sự hấp thụ oxy (khoảng 5 L/phút), tăng lên ≥ 95% khi nghỉ ngơi. Hồ sơ về cấu tạo hệ thống miễn dịch đã được nghiên cứu trong quá trình cấy ghép MSC. Phân tích CyTOF (phân tích tế bào khối) trong máu ngoại vi của bệnh nhân đã được thực hiện, cho thấy thực tế là
các tế bào lympho ngoại vi tăng lên sau khi điều trị, với sự dịch chuyển về phía kiểu hình điều hòa cho cả tế bào dạng sợi và
tế bào T CD4 + .
Trong trường hợp hai bệnh nhân có các triệu chứng chung, không có sự gia tăng đáng kể nào về tế bào dạng sợi (DC, CXCR3
− ) hoặc CXCR3- (tế bào T điều hòa) được báo cáo. Trong khi đó, trong trường hợp bệnh nhân có các triệu chứng nghiêm trọng, cả tế bào dạng sợi cũng như
tế bào T điều hòa đều được phát hiện tăng lên sau khi điều trị. Ngoài ra, trong 3 bệnh nhân đối chứng nghiêm trọng được ghi danh để điều trị bằng giả dược, không quan sát thấy sự gia tăng đáng kể nào về tế bào dạng sợi
CXCR3 − . Tỷ lệ tế bào T CXCR3
+ CD
+ , tế bào T CXCR3
+ CD4
+ và
tế bào sát thủ tự nhiên CXCR3 + trong
tế bào đơn nhân máu ngoại vi cao đáng kể so với nhóm đối chứng khỏe mạnh, trước khi truyền MSC. Điều này đã kích hoạt cơn bão cytokine do viêm. Nhưng trong vòng 6 ngày, người ta phát hiện ra rằng sự hoạt động quá mức của các tế bào sát thủ tự nhiên, cũng như các tế bào T, gần như đã giảm xuống và quần thể phụ của các tế bào này đã trở lại mức bình thường. Việc truyền MSC không cho thấy bất kỳ
tác dụng phụ nào .
Chụp CT ngực cho thấy tình trạng thâm nhiễm viêm phổi đã giảm đáng kể. Hầu hết các bệnh nhân đều được báo cáo là âm tính với xét nghiệm axit nucleic SARS-CoV-2 trong vòng 7–14 ngày sau khi truyền. Phát hiện thú vị và phi thường nhất của nghiên cứu là sự cải thiện tổng thể của một bệnh nhân lớn tuổi trước đây bị bệnh nặng.
Một nghiên cứu khác liên quan đến một bệnh nhân COVID-19 bị bệnh nặng phải thở máy đã được dùng MSC dây rốn người (hUCMSC). Bệnh nhân này đã được điều trị bằng 3 lần truyền 5 × 10
7 hUCMSC cách nhau 3 ngày và bệnh nhân đã có thể đi lại trong vòng 4 ngày sau lần truyền tế bào thứ hai. Các thông số cần thiết như số lượng tế bào T đã được phục hồi trở lại mức bình thường. Bệnh nhân không biểu hiện bất kỳ tác dụng phụ nào có thể quan sát được [
15 ]. Cho đến nay, khoảng 17 nghiên cứu lâm sàng đã hoàn thành cùng với 70 thử nghiệm đã được đăng ký trên
https://clinicaltrials.gov đã báo cáo kết quả tích cực trong điều trị
các rối loạn hô hấp bằng MSC. Nghiên cứu có tên “Nghiên cứu đánh giá vai trò tiềm tàng của tế bào gốc trung mô trong điều trị xơ phổi vô căn” (số thử nghiệm lâm sàng: NCT01385644) chủ yếu nhằm mục đích cung cấp bằng chứng về việc truyền MSC nhau thai an toàn từ những người hiến tặng không phù hợp
kháng nguyên bạch cầu người (HLA) hoặc giống hệt HLA trong điều trị Xơ phổi vô căn (IPF). Kết quả nghiên cứu cung cấp bằng chứng về chức năng phổi ổn định và cải thiện.
Nghiên cứu khác có tên tế bào gốc trung mô người cho hội chứng suy hô hấp cấp tính (ARDS) có mục đích truyền MSC người có nguồn gốc từ tủy xương đồng loại vào tĩnh mạch cho những bệnh nhân mắc ARDS và đánh giá tính an toàn của việc truyền tĩnh mạch (số thử nghiệm lâm sàng: NCT01775774). Nghiên cứu được tiến hành trong hai giai đoạn, giai đoạn đầu tiên bao gồm truyền tĩnh mạch MSC mô đệm cho 9 bệnh nhân mắc ARDS. Kết quả cho thấy việc truyền MSC là an toàn và không có
tác dụng phụ liên quan đến điều trị hoặc tác dụng phụ liên quan đến truyền dịch nào được báo cáo [
16 ]. Giai đoạn thứ hai của nghiên cứu cho thấy mức độ nghiêm trọng của
tổn thương phổi cấp tính đã giảm ở
mô hình cừu bị
viêm phổi do vi khuẩn khi điều trị bằng hMSC [
17 ].
Trong số 70 thử nghiệm đã đăng ký, một thử nghiệm đã đăng ký (số thử nghiệm lâm sàng: NCT04313322) tại
https://clinicaltrials.gov liên quan đến việc tiêm tĩnh mạch MSCs Wharton’s Jelly (3 liều gồm 1 × 106
/ kg, cách nhau 3 ngày) để điều trị cho những bệnh nhân được chẩn đoán mắc COVID-19. Một thử nghiệm đã đăng ký khác (số thử nghiệm lâm sàng: NCT04315987) đề xuất sử dụng NestCell®, một liệu pháp MSC do Cellavita (công ty có trụ sở tại Đức) sản xuất và đã được chứng minh là an toàn trong nhiều thử nghiệm lâm sàng khác nhau. Một thử nghiệm đã đăng ký ước tính sẽ tuyển dụng 24 đối tượng được chẩn đoán mắc COVID-19 (từ 18 đến 75 tuổi) để điều trị viêm phổi do SARS-CoV-2 gây ra bằng cách sử dụng MSC lấy từ tủy răng (số thử nghiệm lâm sàng: NCT04302519). Một số thử nghiệm khác bao gồm việc sử dụng MSCs dây rốn để điều trị viêm phổi do COVID-19 gây ra. Ngoài ra, trang web đăng ký thử nghiệm lâm sàng của Trung Quốc,
http://www.chictr.org.cn , đã báo cáo việc đăng ký 20 thử nghiệm lâm sàng liên quan đến vấn đề này.