Bài viết có tham vấn chuyên môn bởi Tiến sĩ Trịnh Như Thùy – Giám đốc Ngân hàng mô Bệnh viện Quốc tế DNA

Tế bào NK được biết đến với khả năng tăng cường hệ miễn dịch và hỗ trợ điều trị bệnh tật hiệu quả. Tuy nhiên, đối với nhiều người: Tế bào NK là gì? Vai trò của tế bào NK trong hệ thống miễn dịch và các ứng dụng của chúng nhiều người vẫn còn khúc mắc. Hãy cùng giải đáp các vấn đề này qua bài viết chia sẻ dưới đây.

1. Tế bào NK là gì?

Tế bào tiêu diệt tự nhiên, hay còn gọi là tế bào NK (Natural Killer Cells), là một loại bạch cầu lympho có vai trò quan trọng trong hệ miễn dịch bẩm sinh. Các tế bào này có khả năng nhận diện và tiêu diệt các mầm bệnh (virus, vi khuẩn và ký sinh trùng) hoặc tế bào ung thư mà không cần bất kỳ kích thích kháng nguyên mồi hoặc sự hoạt hóa trước nào. Ngoài ra, tế bào NK cũng sản xuất nhiều loại cytokine có thể điều chỉnh chức năng của các tế bào miễn dịch bẩm sinh và đáp ứng khác. Đây là cơ chế phòng thủ tự nhiên quan trọng, giúp bảo vệ cơ thể trước các mầm bệnh và ngăn ngừa sự phát triển của các tế bào ung thư. 

2. Chức năng và cơ chế hoạt động của tế bào NK

2.1. Chức năng tiêu diệt của tế bào NK đóng vai trò quan trọng trong hệ thống miễn dịch

Tế bào NK tiêu diệt các tế bào đã từng khỏe mạnh nhưng sau đó trở thành mối đe dọa, như:

• Tế bào nhiễm virus
• Tế bào ung thư

Khi phát hiện ra mối nguy, tế bào NK loại bỏ trực tiếp tế bào đích bằng cách giải phóng perforin để tạo lỗ trên màng tế bào đích và đưa granzyme vào, gây ra quá trình tự hủy tế bào (apoptosis). Ngoài ra, tế bào NK còn loại bỏ gián tiếp tế bào gây hại bằng cách tiết ra các cytokine để kích hoạt các tế bào miễn dịch khác như tế bào B, tế bào T nhằm tăng cường phản ứng miễn dịch.

Bên cạnh đó, tế bào NK còn có thể nhắm mục tiêu và tiêu diệt các tế bào ung thư bao gồm tế bào gốc ung thư (Cancer Stem Cells) và tế bào khối u lưu hành.

2.2. Các thụ thể ức chế và thụ thể kích hoạt

Hoạt động của tế bào NK phụ thuộc vào các tín hiệu mà nó nhận được từ các thụ thể kích hoạt và thụ thể ức chế trên bề mặt:

• Thụ thể ức chế: Nhận diện các phân tử MHC lớp I trên tế bào bình thường để ngăn tế bào NK tấn công.
• Thụ thể kích hoạt: Nhận tín hiệu từ các tế bào nhiễm bệnh hoặc ung thư, kích hoạt tế bào NK tiêu diệt tế bào đích không biểu hiện hoặc giảm mức MHC lớp I.

2.3. Khả năng phát hiện và tiêu diệt sớm

Tế bào NK có thể nhận diện các tế bào mục tiêu trong giai đoạn sớm, trước khi cơ thể kịp kích hoạt đáp ứng miễn dịch thích ứng. Điều này giúp ngăn chặn sự lây lan nhanh chóng của các tế bào nhiễm bệnh.

3. Phân bố và sự phát triển của tế bào NK

Tế bào NK được hình thành từ tủy xương và sau đó phân bố ở nhiều cơ quan trong hệ bạch huyết, bao gồm:

• Hạch bạch huyết
• Lách
• Amidan
• Tuyến ức

Ngoài ra, tế bào NK còn lưu hành trong máu và có mặt ở nhiều cơ quan như gan và phổi. Ở người trưởng thành, tế bào NK chiếm khoảng 5 – 10% tổng số tế bào lympho trong máu, với tuổi thọ trung bình là khoảng hai tuần.

4. Những rối loạn liên quan đến tế bào NK

4.1. Các tình trạng suy giảm hoạt động của tế bào NK

Khi cơ thể thiếu hụt tế bào NK hoặc khi tế bào NK không hoạt động hiệu quả, cơ thể dễ mắc phải các bệnh nhiễm trùng và ung thư. Hai dạng suy giảm miễn dịch liên quan đến tế bào NK bao gồm:

• Thiếu hụt tế bào NK (NKD): Gần như không có tế bào NK trong cơ thể.
• Giảm chức năng tế bào NK: Có tế bào NK nhưng chúng không hoạt động hiệu quả.

Các bệnh nhiễm trùng thường gặp trong các trường hợp này bao gồm:

• Virus HPV: Gây mụn cóc sinh dục
• Virus Herpes simplex: Gây mụn rộp
• Virus Epstein-Barr (EBV): Liên quan đến ung thư vòm họng
• Virus Varicella-zoster: Gây thủy đậu và zona

4.2. Vai trò của tế bào NK trong các bệnh lý khác

• Bệnh tự miễn: Sự mất cân bằng hoạt động của tế bào NK có thể góp phần vào các bệnh tự miễn, nơi các tế bào miễn dịch tấn công nhầm tế bào khỏe mạnh của cơ thể.
• Hen suyễn: Tế bào NK có thể thúc đẩy hoặc giảm viêm trong các phản ứng hen suyễn tùy thuộc vào tình huống cụ thể.
• Bệnh viêm ruột (IBD): Tế bào NK đóng vai trò trong việc điều hòa phản ứng viêm đối với các bệnh nhiễm trùng trong đường ruột.

5. So sánh tế bào NK và tế bào T gây độc

Mặc dù cả tế bào NK và tế bào T gây độc đều có khả năng tiêu diệt các tế bào có hại, nhưng chúng hoạt động theo nhiều cách khác nhau:

• Tế bào NK: Hoạt động nhanh chóng mà không cần ghi nhớ tác nhân gây bệnh. Đây là thành phần của hệ miễn dịch bẩm sinh.
• Tế bào T gây độc: Cần có sự ghi nhớ và nhận diện mầm bệnh qua tiếp xúc trước đó, là một phần của hệ miễn dịch thích ứng.

Tế bào NK phản ứng nhanh trong 3 ngày kể từ khi nhiễm trùng, trong khi tế bào T cần khoảng 1 tuần để kích hoạt đầy đủ đáp ứng miễn dịch.

6. Ứng dụng liệu pháp tế bào NK trong điều trị bệnh

Với chức năng và cơ chế hoạt động của tế bào NK được nói trên, liệu pháp tế bào NK đang mở ra những bước tiến mới trong y học, đặc biệt trong điều trị ung thư, các bệnh lý miễn dịch phức tạp và chăm sóc sức khỏe thông qua quy trình phân lập, tăng sinh và truyền tế bào NK trở lại cơ thể.

Quy trình ứng dụng liệu pháp tế bào NK bao gồm các bước quan trọng: thu máu ngoại vi, phân lập tế bào NK, tăng sinh/hoạt hóa ex vivo và đưa lại vào cơ thể người bệnh. Liệu pháp này đang được nghiên cứu và áp dụng trong điều trị ung thư, nhiễm trùng và một số bệnh tự miễn.

6.1. Thu máu ngoại vi và phân lập tế bào NK

• Máu ngoại vi của bệnh nhân hoặc người hiến được sử dụng làm nguồn tách chiết các tế bào NK. Các tế bào đơn nhân từ máu ngoại vi được tách bằng phương pháp ly tâm gradient.
• Hệ thống phân lập được dùng để tách các tế bào NK với độ tinh sạch cao và giảm thiểu lẫn tạp tế bào khác.

6.2. Tăng sinh và hoạt hóa ex vivo

• Vì tế bào NK tự nhiên có số lượng thấp và khả năng tiêu diệt giảm dần theo thời gian, cần phải tăng sinh và hoạt hóa trong phòng thí nghiệm trước khi truyền lại. 
• Lượng tế bào thu nhận được sau 15 ngày nuôi, sản lượng phụ thuộc vào từng bệnh nhân.

6.3. Đưa tế bào NK đã kích hoạt trở lại cơ thể

• Sau khi tăng sinh và hoạt hóa đủ số lượng, tế bào NK được truyền qua đường tĩnh mạch vào cơ thể người bệnh. Nghiên cứu cho thấy tế bào NK cải thiện khả năng tiêu diệt khối u và hỗ trợ hệ miễn dịch tiêu diệt tế bào ung thư lưu hành.
• Liệu pháp này cũng cho thấy triển vọng lớn trong các ca nhiễm virus phức tạp và một số bệnh tự miễn.

6.4. Hiệu quả và triển vọng

Liệu pháp truyền tế bào NK đã được sử dụng trong nhiều thử nghiệm lâm sàng trong thời gian gần đây. Nhìn chung liệu pháp này được sử dụng trong 2 mục đích:

• Truyền tế bào NK trong điều trị ung thư và ngăn ngừa ung thư tái phát.
• Truyền tế bào NK để khôi phục và tăng cường miễn dịch, đặc biệt trong trường hợp lão hóa. 

Tế bào NK đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ cơ thể khỏi nhiễm trùng và ung thư thông qua cơ chế nhận diện và tiêu diệt nhanh chóng. Sự mất cân bằng trong hoạt động của tế bào NK không chỉ gây suy giảm miễn dịch mà còn liên quan đến nhiều bệnh lý như bệnh tự miễn, hen suyễn và viêm ruột.

Trong tương lai, việc nghiên cứu sâu hơn về tế bào NK có thể mở ra những hướng điều trị mới trong lĩnh vực liệu pháp miễn dịch, đặc biệt về điều trị ung thư và các bệnh tự miễn.

Lời khuyên từ Bệnh viện Quốc tế DNA:

Tế bào NK là lực lượng tuyến đầu của hệ miễn dịch, có khả năng nhận diện và loại bỏ các tế bào nhiễm bệnh hoặc tế bào ung thư ngay từ sớm, ngăn chặn chúng phát triển và lan rộng, giúp bảo vệ cơ thể khỏi nhiễm trùng và bệnh tật bằng cách phản ứng nhanh chóng với các mối nguy cơ này. Vì vậy để duy trì một hệ miễn dịch khỏe mạnh, việc đảm bảo số lượng và chức năng ổn định của tế bào NK là vô cùng cần thiết.

Nguồn tham khảo:

[1] Abel AM, Yang C, Thakar MS, Malarkannan S. Natural Killer Cells: Development, Maturation, and Clinical Utilization. Front Immunol. 2018 Aug 13;9:1869. doi: 10.3389/fimmu.2018.01869. PMID: 30150991; PMCID: PMC6099181.

[2] Cologne, Germany: Institute for Quality and Efficiency in Health Care (IQWiG); 2006-. The innate and adaptive immune systems. 2020 Jul 30. Accessed 4/10/2023. 

[3] Gorska, Magdalena M. “Natural killer cells in asthma.” Current opinion in allergy and clinical immunology vol. 17,1 (2017): 50-54. Accessed 4/10/2023. doi:10.1097/ACI.0000000000000327 

[4] Kucuksezer, U.C., et al., The role of natural killer cells in autoimmune diseases. Frontiers in immunology, 2021. 12: p. 622306. Accessed 4/10/2023. doi:10.3389/fimmu.2021.622306

[5] Poggi, A., et al., Human gut-associated natural killer cells in health and disease. Frontiers in immunology, 2019. 10: p. 961. Accessed 4/10/2023. doi:10.3389/fimmu.2019.00961

[6] Rahman, M. and B. Bordoni, Histology, natural killer cells, in StatPearls [Internet]. 2023, StatPearls Publishing.