Tin Khoa học - Công nghệ trong nước

Nghiên cứu chế tạo hệ dẫn thuốc nano Paclitaxel phối hợp Curcumin và đánh giá tác động của chúng lên các tế bào ung thư

.

Ung thư là một trong những căn bệnh nguy hiểm nhất trên thế giới, với hơn 10 triệu trường hợp mắc mới mỗi năm. Tuy nhiên, tỷ lệ tử vong đã giảm trong nhiều năm qua nhờ hiểu biết rõ hơn về sinh bệnh học khối u, các thiết bị chẩn đoán và điều trị ngày càng được cải tiến. Những tiến bộ vượt bậc trong lĩnh vực sinh học phân tử và tế bào đã giúp hỗ trợ con người hiểu biết rõ hơn về sinh lý bệnh của nhiều bệnh khác nhau. Các hệ phân phối thuốc nhằm dẫn thuốc tới đích chính xác hơn, tập trung thuốc tại đích tác dụng trong thời gian dài hơn, đồng thời bảo vệ các mô khác trong cơ thể là đề tài đang được tập trung nghiên cứu trong nhiều năm nay.

Paclitaxel là một hoạt chất trong dịch chiết thu được từ cây thông đỏ, có tên khoa học là Taxus brevifolia. Paclitaxel là một phần thành quả của dự án sàng lọc các chất tự nhiên có khả năng chống ung thư của Viện ung thư quốc gia Hoa Kỳ trong những năm 1960. Qua quá trình thử nghiệm tiền lâm sang đến năm 1992, Paclitaxel được Cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm Hòa Kỳ (FDA) phê duyệt để điều trị ung thư buồng trứng. Paclitaxel trong các nghiên cứu khác nhau cho thấy là tác nhân chống ung thư có hiệu quả chống lại ung thư phổi, vú, buồng trứng, giảm bạch cầu và ung thư gan. Paclitaxel có vai trò trong điều trị các loại ung thư khác nhau bằng cách nhắm đến các vi ống (tubulin) trong tế bào hoặc gây ra việc ngăn chặn chu kỳ tế bào hoặc tăng cường các yếu tố tín hiệu hoặc làm biến đổi chúng. Tuy nhiên, Paclitaxel là dược chất được xếp vào phân loại nhóm IV, độ tan thấp và tính thấm thấp, tác dụng bất lợi của thuốc gây ra rất nhiều.

Curcumin, một polyphenol, có trong củ nghệ được phân lập vào năm 1815 bởi Vogel và Pelletier, và đã được tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1870 bởi Daube và cộng sự. Các tài liệu khoa học về Curcumin công bố sớm nhất được thực hiện bởi Loeber vào năm 1748. Curcumin có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực y sinh học do hoạt tính chống oxy hoá mạnh, ức chế con đường truyền tín hiệu tế bào, ảnh hưởng đến hoạt động của các enzyme trong tế bào, có khả năng thay đổi quá trình phiên mã gen và kích hoạt cơ chế apoptosis của tế bào. Curcumin đã được nghiên cứu với nhiều hoạt tính như chống viêm, chống oxi hoá, kháng khuẩn, chống bệnh sốt rét và chống ung thư. Trên in vitro, Curcumin có hiệu quả chống lại các tế bào ung thư buồng trứng, vú, cổ, tuyến tiền liệt, kết tràng, gan, tuyến tuỵ và xương.

Gần đây, việc sử dụng kết hợp Curcumin với Paclitaxel đã được nghiên cứu và cho thấy những tác dụng hiệp đồng trong việc tiêu diệt các tế bào ung thư. Điều này dựa trên khả năng tạo ra những tác dụng hiệp đồng trong việc ngăn chặn sự phát triển của tế bào, khối u ung thư và khắc phục hiện tượng kháng đa thuốc của các tế bào ung thư với Paclitaxel khi có mặt Curcumin.

Nhằm nâng cao hơn nữa hiệu lực tác động lên các tế bào ung thư, Viện Khoa học vật liệu đã tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu chế tạo hệ dẫn thuốc nano Paclitaxel phối hợp Curcumin và đánh giá tác động của chúng lên các tế bào ung thư”, mã số VAST03.04/16-17 từ năm 2016-201, do TS. Hà Phương Thư làm chủ nhiệm. Đề tài đã phối hợp Paclitaxel với Curcumin trong cùng một hệ dẫn thuốc nano trên cơ sở copolymer PLA-TPGS gắn yếu tố hướng đích folate. Đề tài được thực hiện với 2 mục tiêu: (1) Chế tạo hệ dẫn thuốc nano đa chức năng, hướng đích ung thư, phân tán tốt trong nước, trên cơ sở Paclitaxel và Curcumin được bọc bằng copolymer Poly lactic acid-D-a-Tocopheryl polyetylen glycol 1000 succinat (PLA-TPGS) gắn yếu tố hướng đích folate; (2) Thử nghiệm độc tính và khả năng hướng đích tế bào ung thư của hệ dẫn thuốc nano chế tạo được, làm tiền đề cho các nghiên cứu ứng dụng khả năng tiêu diệt tế bào ung thư của hệ nano Paclitaxel kết hợp Curcumin. Đề tài kế thừa các kết quả tổng hợp vật liệu PLA-TPGS từ đề tài “Nghiên cứu quy trình chế tạo hệ dẫn thuốc cấu trúc nano và đánh giá hiệu quả tác động của chúng lên tế bào ung thư người nuôi cấy in vitro”, mã số VAST03.03/13-14 giai đoạn 2013-2014.

Ngày 09/05/2018, Hội đồng Khoa học và Công nghệ cấp Viện Hàn lâm KHCNVN họp nghiệm thu đề tài và kết luận: Đề tài đã hoàn thành xuất sắc các nội dung nghiên cứu, đạt được mục tiêu đặt ra và thu được các sản phẩm đáp ứng yêu cầu theo đề cương đã phê duyệt. Hội đồng nghiệm thu đề tài đánh giá đạt loại xuất sắc với các kết quả cụ thể như sau:

Đề tài đã tổng hợp thành công hệ mang thuốc Paclitaxel (PTX) và Curcumin (Cur) gắn yếu tố hướng đích Folate (Fol) trên hệ mang polyme PLA-TPGS: Fol/(PTX+Cur)/PLA-TPGS. Hàm lượng thuốc trong hệ dung dịch thu được lần lượt là: Curcumin: 201.67 µg/ml và Paclitaxel: 203.71 µg/ml. Hệ Fol/(PTX+Cur)/PLA-TPGS có dạng hình cầu, kích thước dưới 100 nm.

hpthu1
Hình 1. Ảnh FESEM và phổ hồng ngoại FTIR của hệ Fol/(PTX+Cur)/PLA-TPGS
Hàm lượng thuốc trong hệ dung dịch thu được lần lượt là: Curcumin: 201.67 µg/ml và Paclitaxel: 203.71 µg/ml. Hệ Fol/(PTX+Cur)/PLA-TPGS có dạng hình cầu, kích thước dưới 100 nm.

Đề tài đã đánh giá được khả năng nhập bào và hướng đích tới các tế bào ung thư của hệ dẫn Fol/(PTX+Cur)/PLA-TPGS So sánh giữa mẫu không có folate, mẫu có folate cho kết quả tốt hơn hẳn so với hệ nano không chứa foltate, chứng tỏ khả năng hướng đích của hệ dẫn thuốc có cấu trúc nano được gắn folate. Điều này chứng tỏ vai trò hướng đích của folate, giúp tập trung thuốc tại đích tác dụng, giúp làm tăng hiệu quả gây độc tế bào ung thư của thuốc, từ đó, giúp tăng hiệu quả điều trị trên lâm sàng.

hpthu2
Hình 2. Sự xâm nhập của thuốc vào tế bào với mẫu không gắn Folate (PTX+CUR)/PLA-TPGS và mẫu có gắn Folate Fol/(PTX+CUR)/PLA-TPGS

Đề tài đã đánh giá được hiệu quả tiêu diệt tế bào ung thư của hệ dẫn nano mang đồng thời (PTX+Cur) so với các hệ thuốc đơn lẻ và hỗn hợp cơ học của Cur và PTX ở thử nghiệm trên tế bào ung thư, thử nghiệm apoptosis và trên mô hình nuôi cấy khối cầu. Hệ nano PLA – TPGS mang đồng thời Curmin và Paclitaxel gắn folate có tác dụng tăng cường rõ rệt khả năng gây độc tế bào ung thư trên dòng tế bào ung thư phổi không tế bào nhỏ (A549) so với các hệ nano đơn lẻ. So sánh với hệ mẫu (PTX+Cur)/PLA-TPGS thường, hệ mẫu Fol/(PTX+Cur)/PLA - TPGS có gắn yếu tố hương đích Folate có xu hướng gây chết tế bào nhiều hơn ở cùng một nồng độ thử nghiệm. Số lượng tế bào chết theo chu trình apoptosis cũng tăng hơn so với hệ thường. Hệ mẫu Fol/(PTX+Cur)/PLA - TPGS có gắn yếu tố Folate có ảnh hưởng tới sự sống trên dòng tế bào ung thư vú (MCF7) và gây chết tế bào này theo chu trình apoptosis hiệu quả hơn so với mẫu Cur, PTX thường. Từ các kết quả nghiên cứu cho thấy hệ nano PLA – TPGS mang đồng thời Curmin và Paclitaxel có nhiều tiềm năng ứng dụng trong điều trị ung thư.

Đề tài đã công bố 01 bài báo trên tạp chí quốc tế danh mục SCI (International Journal of Pharmaceutics), 02 bài báo tạp chí VAST1 (Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology); đóng góp đào tạo 01 tiến sỹ, đào tạo 01 dược sĩ bảo vệ thành công khóa luận tốt nghiệp năm 2017.


Nguồn tin: TS. Hà Phương Thư – Viện Khoa học vật liệu
Xử lý tin: Minh Tâm

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".