Các nhà khoa học phát triển “thuốc nano”, kỳ vọng điều trị hiệu quả ung thư

Nghiên cứu gần đây cho thấy, các liệu pháp điều trị ung thư tiên tiến sử dụng hạt nano có thể nhắm mục tiêu cụ thể vào các tế bào ung thư mà không làm tổn hại đến các mô khỏe mạnh. “Thuốc nano” có nguồn gốc từ thực vật trị liệu (pdNP), có thể trở thành một giải pháp thay thế hiệu quả cho các phương pháp điều trị ung thư thông thường. Tuy nhiên cho đến nay, không có pdNP nào được phê duyệt là liệu pháp chống ung thư.

Các nhà khoa học phát triển ‘thuốc nano dạng viên’ để đánh bại bệnh ung thư

Theo Science Daily, một nhóm nghiên cứu do phó giáo sư tiến sĩ kỹ thuật hóa học Rong Tong và phó giáo sư tiến sĩ khoa học và kỹ thuật vật liệu Wenjun Cai tại Virginia Tech dẫn đầu, đã phát triển thành công một loại “thuốc nano dạng viên” mới. Hệ thống tải thuốc này có thể cung cấp chính xác các yếu tố kích thích miễn dịch đến vị trí khối u, kích hoạt hiệu quả các tế bào miễn dịch để chống lại tế bào ung thư đồng thời giảm thiểu tổn thương cho các tế bào khỏe mạnh.

Trong các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, liệu pháp miễn dịch chính xác này đã mang lại kết quả thú vị, tiêu diệt thành công số lượng lớn khối u.

Tiến sĩ Rong Tong giải thích: “Chiến lược của chúng tôi không chỉ giảm thiểu sự phá hủy của các cytokine đối với các bộ phận khác của cơ thể, mà còn kéo dài sự tồn tại của chúng trong khối u”, “Điều này giúp liên tục thu hút số lượng lớn tế bào miễn dịch để tấn công khối u.”

Các nhà nghiên cứu cho rằng thành công này là nhờ tác dụng hiệp đồng của hệ thống phân phối thuốc nano và các chất ức chế điểm kiểm soát miễn dịch. Hai liệu pháp này được ví như “đối tác vàng”, hệ thống tải thuốc nano có nhiệm vụ “vận chuyển quân”, còn chất ức chế trạm kiểm soát miễn dịch có nhiệm vụ “gỡ bỏ hàng phòng ngự của kẻ thù” để các tế bào miễn dịch có thể quay trở lại trận chiến. Dưới tác dụng chung, chúng có thể tiêu diệt các tế bào ung thư hiệu quả hơn, đồng thời bảo vệ các tế bào khỏe mạnh.

Tiến sĩ Wenjun Cai cho biết: “Đây là một đòn kép đối với ung thư.” “Hệ thống tải thuốc nano kích hoạt các tế bào miễn dịch để tấn công các khối u, trong khi các chất ức chế điểm kiểm soát miễn dịch ngăn chặn các khối u ức chế phản ứng miễn dịch, từ đó đạt được việc loại bỏ khối u một cách chính xác.”

Thuốc ức chế điểm kiểm soát miễn dịch là phương pháp điều trị được Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) phê duyệt nhằm kích hoạt lại các tế bào miễn dịch đã bị khối u ức chế.

Nhóm nghiên cứu cho biết họ sẽ tiếp tục khám phá tiềm năng của hệ thống tải thuốc nano này trong việc cung cấp các loại thuốc kích thích miễn dịch khác, kỳ vọng mang đến nhiều tin vui hơn cho bệnh nhân ung thư. Kết quả nghiên cứu liên quan đã được công bố trên tạp chí học thuật hàng đầu Science Advances vào ngày 19/4.

Cám gạo là nguồn pdNP an toàn, hiệu quả và giá cả phải chăng

Science Daily ngày 22/4 đăng bài viết (link: Breakthrough rice bran nanoparticles show promise as affordable and targeted anticancer agent) cho biết, cám gạo là sản phẩm phụ được tạo ra trong quá trình tinh chế gạo, có công dụng hạn chế và giá trị thương mại thấp. Tuy nhiên, nó có chứa một số hợp chất có đặc tính chống ung thư, chẳng hạn như γ-Oryzanol và γ-Tocotrienol. Để khám phá những đặc tính trị liệu này của cám gạo, một nhóm nghiên cứu do Giáo sư Makiya Nishikawa từ Đại học Khoa học Tokyo (TUS) ở Nhật Bản dẫn đầu đã phát triển các hạt nano cám gạo và thử nghiệm tính hiệu quả của chúng trên mô hình chuột. Kết quả nghiên cứu của họ đã được công bố trên Tập 22 của Tạp chí Công nghệ sinh học nano (Journal of Nanobiotechnology) vào ngày 16/3/2024, đồng tác giả bởi tiến sĩ Daisuke Sasaki, bà Hinako Suzuki, phó giáo sư Kosuke Kusamori và trợ lý giáo sư Shoko Itakura của Đại học Kobe.

“Trong những năm gần đây, ngày càng có nhiều phương thức điều trị bằng thuốc mới được phát triển. Đồng thời, chi phí phát triển liên quan đến các phương pháp điều trị mới tăng lên đáng kể, làm tăng gánh nặng chi phí y tế. Để giải quyết vấn đề này, chúng tôi đã sử dụng cám gạo, một loại chất thải công nghiệp có đặc tính chống ung thư, để phát triển các hạt nano,” giáo sư Nishikawa giải thích.

Nghiên cứu này đánh giá tác dụng chống ung thư của các hạt nano có nguồn gốc từ cám gạo (rbNP) thu được bằng cách xử lý và tinh chế huyền phù cám gạo Koshihikari trong nước Nhật. Khi một dòng tế bào ung thư có tên là Colon26 được điều trị bằng rbNP, sự phân chia tế bào bị ức chế và gây ra cái chết theo chương trình của tế bào, cho thấy các hạt nano có tác dụng chống ung thư mạnh mẽ. Hoạt động chống ung thư quan sát được của rbNP có thể là do γ-tocotrienol và γ-oryzanol, những chất này dễ dàng được các tế bào ung thư hấp thụ, dẫn đến ngừng chu kỳ tế bào và chết tế bào theo chương trình. 

Ngoài ra, rbNP làm giảm sự biểu hiện của các protein như β-catenin (một loại protein liên quan đến đường truyền tín hiệu Wnt liên quan đến sự tăng sinh tế bào) và cyclin D1, được biết là có tác dụng thúc đẩy tái phát và di căn ung thư. Hơn nữa, rbNP chỉ làm giảm biểu hiện β-catenin ở tế bào đại tràng 26 và không ảnh hưởng đến các tế bào không ung thư.

“Vấn đề chính của pdNP so với thuốc là hoạt động dược lý của chúng thấp hơn. Tuy nhiên, rbNP cho thấy hoạt tính chống ung thư cao hơn DOXIL®, (một công thức thuốc liposomal của doxorubicin). Hơn nữa, Doxorubicin gây độc tế bào cho cả tế bào ung thư và tế bào không ung thư.”

Để xác nhận đặc tính chống ung thư của rbNP trong hoạt thể, các nhà nghiên cứu đã tiêm rbNP vào khoang phúc mạc (được bao quanh bởi cơ hoành, cơ bụng, xương chậu và các cơ quan chứa nội tạng như ruột, gan và thận) của chuột bị ung thư biểu mô tuyến xâm lấn. Họ quan sát thấy sự ức chế đáng kể sự phát triển của khối u mà không có tác dụng phụ nào đối với chuột. Hơn nữa, rbNP đã ức chế đáng kể sự phát triển di căn của tế bào u ác tính B16-BL6 ở chuột trong mô hình chuột di căn phổi.

Cám gạo có một số đặc tính khiến nó trở thành nguồn pdNP trị liệu tuyệt vời. 

Thứ nhất, nó tiết kiệm so với nhiều nguồn pdNP khác. Gần 40% cám gạo sản xuất tại Nhật Bản bị loại bỏ, là cung cấp nguồn nguyên liệu thô sẵn có. Thứ hai, hiệu suất sản xuất rbNP cao hơn so với các pdNP được báo cáo trước đó. Ngoài việc là một loại thuốc điều trị chống ung thư thực tế và an toàn, rbNP còn rất ổn định về tính chất vật lý và hóa học. 

Tuy nhiên, trước khi thử nghiệm lâm sàng trên người, một số thông số phải được nghiên cứu, chẳng hạn như thiết lập công nghệ phân tách ở cấp độ thuốc, đánh giá các thông số kiểm soát quy trình sản xuất, đánh giá hiệu quả và độ an toàn trên các dòng tế bào ung thư ở người và mô hình động vật cấy ghép dị chủng.

Tóm lại cám gạo, chất thải nông nghiệp, là nguồn pdNP trị liệu an toàn, hiệu quả, giá cả phải chăng và có tiềm năng cách mạng hóa việc điều trị ung thư trong tương lai.