Cấy ghép vi hạt giúp điều trị ung thư
Các bệnh nhân ung thư giai đoạn cuối thường trải qua nhiều đợt điều trị khác nhau như hóa trị, phẫu thuật và xạ trị, có thể gây ra các tác dụng phụ không mong muốn và không phải lúc nào cũng hiệu quả.
Với hy vọng đưa ra nhiều lựa chọn điều trị hơn cho những bệnh nhân này, các nhà nghiên cứu tại ĐH MIT (Mỹ) đã thiết kế các hạt siêu nhỏ có thể cấy vào vị trí khối u để cung cấp hai loại liệu pháp là nhiệt và hóa trị.
Quang nhiệt là liệu pháp mới liên quan đến việc cấy ghép hoặc tiêm các hạt được đốt nóng bằng tia laser bên ngoài, làm tăng nhiệt độ của chúng đủ để tiêu diệt các tế bào ung thư gần đó mà không làm hỏng các mô khác.
Nhóm nghiên cứu tại MIT muốn phát triển phương pháp kết hợp đồng thời liệu pháp quang nhiệt và hóa trị, bởi họ cho rằng chúng có thể có hiệu ứng hiệp lực và giúp điều trị cho bệnh nhân dễ dàng hơn. Họ đã sử dụng một vật liệu vô cơ là molybdenum sulfide làm tác nhân quang nhiệt. Vật liệu này chuyển đổi ánh sáng laser thành nhiệt rất hiệu quả, cho phép sử dụng tia laser công suất thấp.
Để tạo ra vi hạt có thể cung cấp cả hai liệu pháp này, các nhà nghiên cứu đã kết hợp các tấm nano molybdenum disulfide với doxorubicin (loại thuốc ưa nước), hoặc violacein (loại thuốc kỵ nước). Để tạo thành các hạt, molybdenum disulfide và chất hóa trị được trộn với polymer polycaprolactone, sau đó được sấy khô thành màng có thể ép thành vi hạt với nhiều hình dạng và kích thước khác nhau.
Các nhà nghiên cứu đã tạo ra các hạt hình khối có chiều rộng 200 micromet. Khi được tiêm vào vị trí khối u, các hạt sẽ nằm ở đó trong suốt quá trình điều trị. Trong mỗi chu kỳ điều trị, một tia laser cận hồng ngoại bên ngoài được sử dụng để đốt nóng các hạt. Tia laser này có thể xuyên sâu từ vài milimet đến vài centimet, với tác động cục bộ lên mô.
Để tối ưu hóa quy trình điều trị, các nhà nghiên cứu đã sử dụng thuật toán học máy để xác định công suất laser, thời gian chiếu xạ và nồng độ của tác nhân quang nhiệt để đạt kết quả tốt nhất. Từ đó, họ thiết kế một chu kỳ điều trị bằng laser kéo dài khoảng ba phút, trong đó các hạt được đốt nóng đến khoảng 50oC, đủ nóng để tiêu diệt các tế bào khối u. Cũng ở nhiệt độ này, ma trận polymer trong các hạt bắt đầu tan chảy, giải phóng một phần thuốc hóa trị trong ma trận.
Phương pháp này giúp tránh các tác dụng phụ thường xảy ra khi hóa trị được tiêm tĩnh mạch, và hiệu ứng hiệp lực của hai liệu pháp có thể kéo dài tuổi thọ của bệnh nhân lâu hơn so với chỉ dùng một phương pháp điều trị tại một thời điểm.
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm liệu pháp vi hạt trên chuột được tiêm các tế bào ung thư từ khối u vú ba âm tính. Khi khối u hình thành, các nhà nghiên cứu đã cấy khoảng 25 vi hạt vào mỗi khối u và sau đó thực hiện liệu pháp laser ba lần, mỗi lần cách nhau ba ngày.
Ở các con chuột được điều trị bằng liệu pháp này, các khối u đã bị tiêu diệt hoàn toàn và chúng sống lâu hơn nhiều so với những con chuột chỉ được điều trị hóa trị hoặc quang nhiệt đơn lẻ, hoặc không điều trị. Những con chuột trải qua cả ba chu kỳ điều trị cũng có kết quả tốt hơn nhiều so với những con chỉ nhận một lần điều trị laser.
Polymer được sử dụng để làm các hạt có tính tương thích sinh học và đã được FDA phê duyệt cho các thiết bị y tế. Các nhà nghiên cứu hy vọng thử nghiệm các hạt này trên các mô hình động vật lớn hơn, với mục tiêu cuối cùng là đánh giá chúng trong các thử nghiệm lâm sàng. Họ dự kiến liệu pháp này có thể hữu ích cho bất kỳ loại khối u rắn nào, bao gồm các khối u di căn.
Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí ACS Nano. □
Trà My lược dịch
Nguồn: https://news.mit.edu/2024/implantable-microparticles-can-deliver-two-cancer-therapies-1028
Đăng Tia Sáng số 21/2024
