Trong điều trị ALL bằng liệu pháp tế bào CAR-T, những vấn đề an tồn cần lưu ý là hiện tượng “on-target, off-tumor”, hội chứng bão cytokine và nguy cơ phát sinh các đột biến gây ung thư do sự chèn cấu trúc di truyền vào thể gen của tế bào T. Để giảm thiểu các tác dụng phụ này, cần tối ưu hĩa các cấu trúc CAR, quy trình chuyển gen (ví dụ việc sử dụng transposon thay vì vector vi rút) và sử dụng các loại thuốc chống phản ứng viêm. Một số phương pháp sau đây cĩ thể được sử dụng nhằm giảm các tác dụng phụ của liệu pháp tế bào CAR-T:
- Chuyển đồng thời 2 cấu trúc CAR vào tế bào T, nhằm nhận biết 2 kháng nguyên khác nhau trên tế bào ung thư: một phân tử CAR cung cấp tín hiệu hoạt hĩa (giống như thế hệ thứ nhất) và phân tử CAR cịn lại sẽ cung cấp tín hiệu đồng kích thích. Một ví dụ cho cách tiếp cận này là cấu trúc anti-CD19-CD3ζ (tín hiệu 1)/anti- PSMA-CD28-4-1BB (tín hiệu 2) [94]. Tuy nhiên, hạn chế của phương pháp này là cĩ thể giảm hiệu quả điều trị;
- Cảm ứng biểu hiện CAR thơng qua thụ thể NOTCH nhân tạo. Nguyên tắc của phương pháp này là thụ thể NOTCH nhân tạo trên tế bào CAR-T khi tương tác với 1 kháng nguyên đặc hiệu trên tế bào ung thư sẽ cảm ứng sự biểu hiện của cấu trúc CAR. Sau đĩ, phân tử CAR mới sinh sẽ tương tác với kháng nguyên đích và ly giải tế bào ung thư [95];
- Sử dụng chiến lược gen tự sát (suicide gene) trong thiết kế tế bào CAR-T nhằm kiểm sốt sự tăng sinh của tế bào CAR-T trong cơ thể người bệnh, hạn chế hiện tượng “on-target, off-tumor” hay phát sinh các tế bào T ung thư [96]. Gen sự sát được dùng phổ biến nhất là HSV-TK (herpes simplex virus thymidine kinase). Khi bổ sung ganciclovir (GCV), HSV-TK cùng với các kinase của người sẽ thực hiện quá trình phosphoryl hĩa GCV tạo GCV-triphosphate, vốn cĩ khả năng kết thúc sớm quá trình kéo dài mạch DNA và gây chết tế bào theo chương trình. Gần đây, hệ thống iCasp9 (inducible caspase-9) đã được chứng minh tính hiệu quả trong thử nghiệm lâm sàng cấy ghép tế bào gốc tạo máu. Khi bổ sung chất dimer hĩa AP20187 (chemical inducer of dimerization, CID), hai tiểu phần caspase-9 sẽ được kết hợp lại thành một phân tử hồn chỉnh, gây chết tế bào theo chương trình.
24 Nghiên cứu của Hoyos và cộng sự cho thấy cấu trúc CD19 CAR/IL-15/iCasp-9 giúp tăng hiệu quả diệt tế bào ung thư in vivo và cĩ thể gây chết tế bào CAR-T theo chương trình khi cĩ sự hiện diện của AP20187 [97]. Ưu điểm lớn nhất của iCasp9 so với HSV-TK là thời gian tác động rất nhanh của AP20187 (tính bằng phút). Do vậy, các nghiên cứu hiện nay đều cĩ xu hướng sử dụng iCasp9 thay cho HSV-TK.
- Chuyển nạp mRNA cũng cĩ thể cải thiện tính an tồn của liệu pháp tế bào CAR- T, thơng qua hạn chế thời gian biểu hiện phân tử CAR. Tuy nhiên, hạn chế của biểu hiện CAR ở dạng mRNA là bệnh nhân sẽ phải truyền tế bào nhiều lần để đạt được hiệu quả điều trị. Như đã đề cập, một ứng dụng khác của mRNA trong tăng tính an tồn của liệu pháp tế bào CAR-T là biểu hiện transposase ở dạng mRNA thay vì DNA plasmid. Qua đĩ, loại bỏ nguy cơ hòa nhập thể gen.