Vật liệu tiêu diệt tế bào ung thư

GS.TS Đinh Thị Mai Thanh làm việc tại phòng thí nghiệm.

Vật liệu lai siêu thuận từ có khả năng tiêu diệt tế bào ung thư bàng quang, mở ra hướng nghiên cứu triển vọng, ứng dụng hiệu quả trong lĩnh vực y sinh là sản phẩm của GS.TS Đinh Thị Mai Thanh.

Vật liệu hạt nano oxit sắt siêu thuận từ

GS.TS Đinh Thị Mai Thanh và nhóm nghiên cứu thuộc Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tổng hợp thành công SPION/HAp - vật liệu lai siêu thuận từ bằng quy trình 1 bước và 2 bước. Vật liệu mới (SPION/HAp/5-fluorouracil (5-FU), SPION/HAp/Cu và SPION/HAp/Cu/5-FU) có khả năng tiêu diệt tế bào ung thư bàng quang, mở ra hướng nghiên cứu triển vọng, ứng dụng hiệu quả trong lĩnh vực y sinh.

Theo GS.TS Đinh Thị Mai Thanh, trong vài năm gần đây, hạt nano oxit sắt siêu thuận từ (Superparamagnetic iron oxide nanoparticles - SPIONs) đã phát triển vượt bậc, ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khoa học bao gồm kỹ thuật y sinh, y học, điều trị ung thư, dẫn thuốc từ tính và chất cản quang do các đặc tính độc đáo của chúng.

Trong điều trị ung thư, ngay cả khi sử dụng các loại thuốc chống ung thư mới, hóa trị vẫn không mang lại hiệu quả 100%, còn ảnh hưởng đến các mô khỏe mạnh và toàn bộ cơ thể. Hơn nữa, các mô ung thư thường kháng xạ trị do hiệu ứng giảm oxy. Vì vậy, cần phải tìm kiếm các liệu pháp, phương pháp điều trị mới để điều trị ung thư.

Kỹ thuật mới mang lại kết quả đầy hứa hẹn trong điều trị ung thư là tăng thân nhiệt từ tính (Magnetic hyperthermia - MH). Sự kết hợp của SPIONs với các tác nhân chống ung thư sẽ mang lại hiệu quả hiệp lực lớn hơn trên các tế bào ung thư thay vì chỉ điều trị hóa trị, tăng thân nhiệt từ tính bổ sung được sử dụng trên các tế bào ung thư.

Hydroxyapatit (HAp) là một chất được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng y sinh do các ưu điểm của nó về hoạt tính sinh học và khả năng tương thích sinh học. HAp đã được nghiên cứu dẫn nhiều loại thuốc khác nhau như axit amin, steroid, hormone, protein, vắc-xin, phenolic, axit acetylsalicylic, gen, kháng nguyên, enzym, kháng sinh và thuốc chống ung thư.

Với ứng dụng của hydroxyapatit xốp, vật liệu lai SPION/HAp được sử dụng như vật liệu nền để cố định các loại thuốc chống ung thư sẽ được giải phóng cục bộ. Các hạt nano SPIONs sẽ được ứng dụng trong điều trị ngay cả đối với các tế bào khối u kháng hóa trị và kháng xạ.

Điều trị ung thư bàng quang

Ung thư bàng quang là bệnh lý ác tính thường gặp ở cơ quan tiết niệu sinh dục (bao gồm thận, niệu quản, bàng quang, tuyến tiền liệt, niệu đạo…). Phương pháp điều trị chủ yếu dựa trên hóa trị với hiệu quả điều trị không thay đổi. GS.TS Đinh Thị Mai Thanh và cộng sự đã tổng hợp thành công composit mới (SPION/HAp, SPION/HAp/Cu và SPION/HAp/Cu/5-FU) dựa trên các hạt nano oxit sắt siêu thuận từ, hydroxyapatit, đồng và thuốc chống ung thư cho phép tăng thân nhiệt từ tính cục bộ nhằm tiêu diệt các tế bào ung thư bàng quang.

Vật liệu mới tổng hợp đã được thử nghiệm khảo sát sự thay đổi nhiệt độ dưới từ trường xoay chiều, các mẫu đều có thể đạt đến nhiệt độ điều trị. Nhóm nghiên cứu đã xác định nồng độ phù hợp của các mẫu vật liệu để thu được hiệu quả khi tiếp xúc với tế bào ung thư, xác định được hoạt tính và đánh giá khả năng gây độc tế bào của vật liệu SPION/HAp/Cu biến tính với 5-FU trên tế bào ung thư.

Kết quả cho thấy SPION/HAp/Cu/5-FU có khả năng tiêu diệt tế bào ung thư bàng quang lên đến 75% và tăng hiệu quả hiệp đồng khi đặt trong từ trường ngoài với nhiệt độ tăng lên 45 độ C trong 2.000s.

Kết quả của nghiên cứu đã chứng minh giả thuyết của các nhà khoa học về tác dụng hiệp đồng của tăng thân nhiệt từ tính, kết hợp với các tác nhân chống ung thư trong việc phá hủy các tế bào ung thư là đúng.

GS.TS Đinh Thị Mai Thanh cho biết, hướng nghiên cứu này có khả năng ứng dụng cao vì các tiền chất tổng hợp vật liệu đều là những hóa chất có giá thành không cao, quá trình tổng hợp đơn giản, không đòi hỏi các thiết bị hiện đại.

Composit kết hợp với thuốc chống ung thư 5-FU có thể là phương pháp lý tưởng cho điều trị tế bào ung thư bàng quang và có tác dụng tốt hơn so với chỉ điều trị bằng thuốc.

Thời gian tới, nhóm sẽ tiếp tục nghiên cứu, thử nghiệm in vivo các hệ vật liệu (SPION/HAp, SPION/HAp/Cu, SPION/HAp/5-FU, SPION/HAp/Cu/5-FU) trên động vật như chuột, có và không có từ trường ngoài. Đồng thời, vật liệu nanocomposit có tiềm năng mang các loại thuốc chống ung thư khác như: Ung thư buồng trứng, gan… sẽ tiếp tục được khảo sát.

Nhật Phong