Nghiên cứu phát triển liệu pháp Nano tăng hiệu quả dẫn truyền thuốc trong điều trị viêm và ung thư đại tràng
Viêm mãn tính không chỉ đóng vai trò trong một số rối loạn tăng stress oxi hóa, mà còn là nguyên căn của nhiều loại bệnh như ung thư làm tăng tỉ lệ tử vong trong nước và thế giới. Nhiều thảo dược có hoạt tính kháng viêm tốt ở Việt Nam, nhưng do kém tan và sinh khả dụng thấp, dẫn đến hiệu quả điều trị chưa cao. Công nghệ nano dùng trong y học (nanomedicine) là lĩnh vực nghiên cứu mới, nhằm tạo ra các hạt nano phân phối vận chuyển các dược chất, làm tăng tính tan, tăng sinh khả dụng, kiểm soát giải phóng thuốc tại vị trí mô bệnh, từ đó làm tăng hiệu quả điều trị và giảm tác dụng phụ của thuốc.
Nhằm tổng hợp vật liệu nano có khả năng kháng oxi hoá và khảo sát các điều kiện tối ưu hoá quá trình đóng góp các thuốc khó tan nhằm tăng tính sinh khả dụng của thuốc, đánh giá hoạt tính kháng ung thư của các thuốc trên các dòng tế bào ung thư đại tràng cũng như tế bào thường, kiểm tra hiệu quả điều trị viêm và ung thư đại tràng trên mô hình chuột, tạo ra các dạng nano ứng dụng điều trị một số bệnh lý thường gặp khác để mở ra triển vọng phát triển thuốc nano ở Việt Nam, TS. Vòng Bính Long cùng các cộng sự tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Tp. Hồ Chí Minh - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu phát triển liệu pháp Nano tăng hiệu quả dẫn truyền thuốc trong điều trị viêm và ung thư đại tràng”.
Sau một thời gian triển khai thực hiện, đề tài thu được một số kết quả như sau:
1. Đã tổng hợp được hạt nano bao thuốc
Hạt nano bao thuốc silymarin (SM@siRNP) được hình thành bằng phương pháp thẩm tích loại dung môi. Sau đó, tiến hành đánh giá hiệu quả tăng tính tan của silymarin và các đặc tính hạt nano. Silymarin là một thuốc kháng viêm với độ hòa tan thấp (0.04 mg/mL). Việc sử dụng hạt nano bao thuốc đã giúp cải thiện đáng kể độ hòa tan của silymarin, giúp thuốc có thể vượt qua các rào cản sinh học, đặc biệt là dễ dàng hấp thu bởi các tế bào biểu mô ruột. Hạt nano oxy hóa khử đã tăng tính khả dụng sinh học của silymarin thông qua khắc phục sự khó hòa tan của thuốc. Kích thước hạt nano tăng từ 50.650 ± 0.447 nm đến 170.867 ± 3.745 nm chứng tỏ silymarin đã được bao vào siRNP.
2. Hạt nano tăng hoạt tính sinh học của thuốc silymarin in vitro
Khả năng kháng oxy hóa được khảo sát thông qua hiệu quả bảo vệ silymarin dưới tác dụng của H2O2 ở các nồng độ khác nhau và khả năng bắt gốc tự do DPPH. Hydrogen peroxide (H2O2) là một mô hình rất phổ biến trong các nghiên cứu về hiệu quả bảo vệ khỏi tổn thương do stress oxy hóa ở mô hình in vitro. Kết quả sau 15 phút và 30 phút xử lý H2O2, đã xác nhận rằng siRNP ức chế đáng kể sự phân hủy của silymarin khi xử lý H2O2 so với si-nRNP (hạt nano đối chứng không có khả năng thu gom ROS).
Sự kết hợp giữa silymarin và hạt nano siRNP trong mẫu SM@siRNP làm tăng đáng kể khả năng bắt gốc tự do DPPH so với mẫu thuốc tự do và hạt nano siRNP. Ở mẫu SM@siRNP, kết quả thu được cao hơn so với kết quả của tổng cả hai mẫu thuốc không được bao và hạt nano siRNP do đó việc kết hợp silymarin và siRNP trong điều trị viêm rất có tiềm năng ứng dụng.
3. Hạt nano siRNP tăng cường tính khả dụng sinh học của thuốc
SM@siRNP dùng trong đường uống đã cải thiện đáng kể sinh khả dụng của silymarin trong plasma. Khả năng lưu giữ silymarin lâu hơn đáng kể trong niêm mạc đại tràng của những con chuột được điều trị bằng SM@siRNP so với những con chuột được điều trị bằng silymarin. Silymarin không được phát hiện trong đại tràng sau 8 giờ uống, trong khi lượng silymarin cao vẫn được quan sát thấy trong ruột kết của những con chuột được điều trị bằng SM@siRNP. Không giống như silymarin bị bài tiết ra ngoài, SM@siRNP bị giữ lại trong chất nhầy của ruột kết và xâm nhập vào niêm mạc do kích thước và tính ưa nước của hạt nano. Nồng độ silymarin trong huyết tương cao hơn và thời gian lưu giữ silymarin lâu hơn trong niêm mạc đại tràng đã cho thấy một hiệu quả điều trị tiềm năng trong điều trị viêm đại tràng in vivo.
4. Kết quả khảo sát khả năng kháng viêm trên mô hình in vivo - chuột viêm đại trực tràng cảm ứng bằng DSS
Sau một số kết quả khảo sát trên mô hình in vitro đã cho thấy việc cải thiện đáng kể hiệu quả kháng oxy hóa và kháng viêm của silymarin khi kết hợp với hạt nano oxy hóa khử siRNP. Ngoài ra, nghiên cứu đã xác nhận sự gia tăng hấp thu silymarin trong máu và sự lưu giữ kéo dài của silymarin trong niêm mạc đại tràng sau khi uống SM@siRNP. Vì IBD gây ra các tổn thương cục bộ trong đường tiêu hóa cùng với tình trạng viêm toàn thân, nên việc điều trị IBD bằng đường uống SM@siRNP là rất tiềm năng và thú vị. Nhóm chuột được điều trị với SM@siRNP đã hạn chế ảnh hưởng của quá trình viêm đối với cân nặng của chuột. Các kết quả trên cho thấy tiềm năng ứng dụng điều trị của hạt nano bao silymarin ở bệnh viêm đại tràng.
4.5. Hạt nano Ornithine hiệu quả điều trị viêm gan trên mô hình chuột cảm ứng bởi APAP
Khi điều trị nano Ornithine trên mô hình viêm gan ở chuột cảm ứng bởi APAP cho thấy nano Ornithine làm giảm các men gan cũng như làm giảm hàm lượng ammonia gây độc trong gan, giúp phục hồi chức năng gan tốt hơn so với điều trị bằng Ornithine.
6. Hạt nano Dopamine hiệu quả điều trị Parkinson trên mô hình chuột cảm ứng bởi MPTP
Khi thử nghiệm sinh khả dụng của hạt nano Dopamine trên chuột cũng cho kết quả tăng hàm lượng Dopamine trong máu chuột cao hơn so với chuột được tiêm dopamine, từ đó cho thấy hạt nano Dopamine có khả năng tăng dược động học của dopamine. Kết quả thử nghiệm trên mô hình chuột bị Parkinson cảm ứng bởi MPTP cho thấy hạt nano Dopamine giúp chuột ít bị các triệu chứng lâm sàng của bệnh lý Parkinson Nano Dopamine không gây tác dụng phụ như Dopamine khi được tiêm ở liều lượng cao gây ra sự rối loại vận động.
Như vậy, hạt nano bao thuốc có hiệu quả điều trị kháng viêm trên mô hình tế bào và mô hình chuột viêm đại tràng, cũng như khả năng kháng ung thư tốt hơn. Ngoài ra thuốc dạng nano cũng có cho thấy tiềm năng điều trị bệnh viêm gan và Parkinson trên mô hình động vật. Từ các kết quả cho thấy nghiên cứu phát triển vật liệu nano ứng dụng trong y dược là một lĩnh vực rất mới và đầy triển vọng. Các kết quả của đề tài cũng sẽ hỗ trợ mục tiêu lâu dài của nhóm nghiên cứu nhằm đẩy mạnh sự phát triển của lĩnh vực nano Y học mới này ở Việt Nam.
Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 19851/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
