Các nhà khoa học tại Đại học Yale đã phát triển một liệu pháp miễn dịch ung thư mới làm các tế bào miễn dịch của bệnh nhân phát triển nhanh chóng bên ngoài cơ thể bằng cách sử dụng hợp chất polyme-ống nano cacbon; các tế bào miễn dịch sau đó có thể được bơm trở lại vào máu của bệnh nhân để tăng cường phản ứng miễn dịch hay chống ung thư. Trong bài báo xuất bản trên tạp chí Nature Nanotechnology ngày 3/8/2014, các nhà nghiên cứu sử dụng các ống nano cacbon được bó lại để ủ các tế bào T độc hại tế bào, một loại tế bào máu trắng quan trọng đối với các chức năng của hệ miễn dịch. Theo các nhà nghiên cứu, cấu hình của ống nano cacbon làm tăng sự tương tác giữa các tế bào và tế bào cấy, cung cấp một sự kích thích nhanh và hiệu quả các tế bào T độc hại tế bào vốn rất quan trọng cho tiêu diệt ung thư. Các nhà nghiên cứu sửa đổi ống nano cacbon bằng cách liên kết chúng bằng phương pháp hóa học với các hạt nano polyme chứa Interleukin-2, một protein tín hiệu tế bào khuyến khích sự tăng trưởng và phổ biến tế bào T. Ngoài ra, để bắt chước các phương pháp của cơ thể kích thích tế bào T độc hại tế bào gia tăng nhanh, các nhà khoa học phủ lên bề mặt ống nano cacbon các phân tử báo hiệu tế bào nào của bệnh nhân là ngoại lai hay độc hại và cần tấn công. Các nhà nghiên cứu cho biết, trong khoảng thời gian 14 ngày, số lượng tế bào T cấy trên hệ thống hợp chất nano tăng lên theo hệ số 200. Ngoài ra, phương pháp này đòi hỏi số lượng Interleukin-2 ít hơn 1.000 lần so với các điều kiện cấy truyền thống. Một nam châm được sử dụng để tách các hợp chất polyme-ống nano cacbon ra khỏi các tế bào T trước khi tiêm.

 “Khi ngăn chặn phản ứng miễn dịch của cơ thể, các khối u giống như một lâu đài với một hào nước xung quanh”, Tarek Fahmy, Giáo sư kỹ thuật y sinh học và là nhà nghiên cứu chính của nghiên cứu cho biết. “Phương pháp của chúng tôi sử dụng nhiều hơn đáng kể các tế bào để chiến đấu và trang bị vũ khí cho chúng để trở thành kẻ hủy diệt (superkiller)”. Theo Fahmy, các phương pháp trước để thúc đẩy các tế bào T đặc hiệu kháng nguyên cần phơi nhiễm các tế bào được cấy của bệnh nhân với các tế bào khác, những tế bào kích thích sự hoạt hóa và sự sinh sôi nảy nở. Đây là một phương pháp tốn kém và có nguy cơ có phản ứng bất lợi cho các tế bào ngoại lai. Hợp chất polyme-ống nano cacbon của nhóm nghiên cứu Đại học Yale giúp loại bỏ nguy cơ đó bằng cách sử dụng các nam châm đơn giản, không tốn kém. “Các công nghệ nano điều biến có thể mang lại cơ hội duy nhất cho phương pháp điều trị mới đầy hứa hẹn như liệu pháp miễn dịch tế bào T”, Tarek Fadel, tác giả chính của nghiên cứu cho biết. “Các kỹ sư đang tiến tới thiết kế các thế hệ tiếp theo của vật liệu nano, cho phép có các đột phá tiếp theo trong nhiều lĩnh vực, bao gồm cả nghiên cứu ung thư”.