Hạt nano phân hủy sinh học: thêm một liệu pháp chống ung thư

Có một điều đặc biệt là nhóm nghiên cứu gồm có 5 thành viên, ngoại trừ người chủ trì công trình nghiên cứu là TS. Jean-Olivier Durand người Pháp, những người còn lại là Sophia Allaf Shahin (không rõ quốc tịch), Jonas G. Croissant (cũng người Pháp), Fuyuhiko Tamanoi (người Nhật) và một người Việt là Vũ Thanh Bình.

Thoạt đầu, nhóm nghiên cứu đã mở một cửa sổ nhỏ trên vỏ trứng và cấy tế bào ung thư buồng trứng của người vào phía trên màng mạch máu bao quanh một phôi gà 10 ngày tuổi. Rất nhanh chóng, một khối u gần giống với khối u nơi người hình thành, cũng có chứa ma trận ngoại bào cùng các tế bào cơ địa và mạch máu lớn.

Kế đó họ dùng đường tĩnh mạch tiêm vào trứng các hạt nano PMO (Periodic Mesoporous Organosilica - Silica hữu cơ phân hủy định kỳ), được phát triển bởi chính nhóm nghiên cứu của TS. Jean-Olivier Durand.

Đây là những hạt phân hủy sinh học có kích cỡ 20 nanomet, và sẽ hòa tan chỉ một lần khi vào bên trong tế bào. Những hạt này có chứa các khoảng trống khoảng 2 nanomet, trong đó có chứa thuốc chống ung thư doxorubicin, hoạt động bằng cách phá vỡ DNA của các tế bào ung thư.

Ba ngày sau khi tiêm 200 microgam thuốc, khối u được cắt bỏ. Các nhà nghiên cứu quan sát thấy chỉ trong ba ngày, các hạt nano tích lũy một cách đặc biệt trong các tế bào ung thư trong khi gần như không thấy xuất hiện trong phôi.

Tính đặc hiệu này chính là nhờ hiệu ứng EPR (Enhanced Permeability and Retention - Tăng cường tính thẩm thấu và khả năng lưu giữ), TS. Durand giải thích, các hạt chỉ một vài nanomet xâm nhập dễ dàng hơn vào các tế bào khối u vì các mạch máu của khối u dễ thẩm thấu hơn so với các mô khỏe mạnh. Như vậy, kết quả rõ ràng là các hạt nano có chứa doxorubicin đã loại bỏ được khối u.

Nghiên cứu còn cho thấy, không có mô nào của phôi bị tổn thương sau khi điều trị. Trong khi đó, một mũi tiêm đơn giản cùng lượng doxorubicin tương ứng nhưng không có hạt nano, đã gây “tử vong” cho phôi. Nhóm cũng lặp lại các thử nghiệm tương tự và cũng thu được cùng một kết quả.

Cho tới nay, các nhóm khác cũng đang nghiên cứu chế tạo các hạt nano tương tự nhưng chỉ mới thử nghiệm trên tế bào nuôi cấy trong khi nhóm của TS. Jean-Olivier Durand đã tiến xa hơn trong việc phát triển khối u trên màng của phôi gà, vốn có đặc tính sinh học rất giống với nơi người.

TS. Jean-Olivier Durand cũng cho biết thêm, dẫu vẫn còn cần thêm một vài công trình nghiên cứu chuyên sâu nữa về tiến trình phân phối sinh học và dược động học mới có thể áp dụng liệu pháp một cách an toàn cho bệnh nhân, nhưng đây là một liệu pháp thú vị khi có thể áp dụng trong việc điều trị những khối u nhỏ chỉ vài mm, có thể xác định được nhờ các công nghệ hiện đại, nhưng lại không thể can thiệp được bằng phẫu thuật vì chúng quá nhỏ.

Hiện nhóm nghiên cứu đang tính cho bước tiếp theo là tạo ra các hạt nano cụ thể cho từng loại ung thư cũng như cố gắng ghép các phân tử đặc biệt nhằm dễ dàng xâm nhập hơn vào các tế bào này.

Thiện Hải (Institut Charles Gerhardt)