PGS.TS. Đặng Chí Hiền và nhóm nghiên cứu Viện Công nghệ hoá học đã điều chế những vật liệu mới dựa trên nano vàng và các dẫn xuất β-cyclodextrin mang thành công thuốc điều trị ung thư 5-FU, có tiềm năng ứng dụng điều trị ung thư trong một đề tài “Nghiên cứu tổng hợp vật liệu lai ghép từ phức nano vàng và dẫn xuất biến tính của cyclodextrin để làm chất mang mới cho thuốc”, mã số: VAST03.02/20-21.
Thuốc 5-fluorouracil (5-FU) là một thuốc kháng ung thư được chỉ định sử dụng điều trị một số bệnh ung thư phổ biến như ung thư đại tràng, ung thư thực quản, ung thư dạ dày, ung thư tuyến tụy, ung thư vùng đầu cổ và ung thư vú. Cơ chế hoạt động của thuốc này dựa vào sự ức chế không thuận nghịch enzyme thymidylate synthase, đồng thời gây tổng hợp sai ở tế bào ung thư. Thuốc 5-FU được sử dụng chủ yếu theo đường tĩnh mạch do khả năng hấp thu kém qua đường tiêu hóa. Sau khi tiêm 5-FU, thuốc phân bố và thải trừ nhanh với thời gian bán thải khoảng 8-20 phút. Vì thế, nghiên cứu vật liệu thông minh bảo vệ thuốc 5-FU sử dụng qua đường tĩnh mạch là một hướng nghiên cứu quan trọng trong chế tạo thuốc thông minh và hướng đích.
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành đề tài với mục tiêu tìm kiếm một hệ mang thuốc mới dựa trên AuNPs và dẫn xuất biến tính cyclodextrin (CD) chứa nhóm chức NH2 với những tính chất đặc biệt như có khả năng làm bền hiệu quả và khả năng điều khiển sự giải phóng thuốc ra khỏi hệ chất mang.
Cơ chế dẫn thuốc của AuNPs/CD-SH.5
Qua quá trình nghiên cứu, PGS.TS. Đặng Chí Hiền và các cộng sự đã tổng hợp thành công ba dẫn xuất cyclodextrin chứa nhóm amine tự do biến tính từ CD là Mono-6-amino-deoxy-6-β-cyclodextrin (CD-NH2), Mono-6-(1,3-trimethylenediamine)-6-deoxy-β-cyclodextrin (TMACD) và Mono-6-(1,6-hexamethylenediamine)-6-deoxy-β-cyclodextrin (HMACD).
Đồng thời, các nhà khoa học đã tổng hợp ba hệ nanocomposite dựa trên AuNPs và các dẫn xuất β-cyclodextrin (CD, HPCD và TMACD) và xác định các tính chất hóa lý của các vật liệu.
Qua quá trình thử nghiệm và đánh giá của nhóm nghiên cứu cho thấy thuốc 5-FU đã được mang thành công lên các hệ nanocomposite dựa trên AuNPs và các dẫn xuất β-cyclodextrin (CD, HPCD và TMACD). Nhóm đã tiến hành xác định các tính chất hóa lý của các vật liệu và so sánh với hệ không mang thuốc. Kết quả cho thấy hệ AuNPs/TMACD có hiệu quả mang thuốc tốt nhất.
Hệ nano dẫn thuốc trong nghiên cứu có khả năng giải phóng thuốc và có khả năng bảo vệ thuốc tốt trong môi trường sinh lý máu (pH 7,4). Cơ chế giải phóng thuốc là do sự trương nở của phân tử cyclodextrin và cơ chế khuếch tán Fickian là yếu tố góp phần kiểm soát giải phóng thuốc.
PGS.TS. Đặng Chí Hiền và nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm hoạt tính sinh học cho tất cả các nguyên liệu dẫn xuất. Kết quả cho thấy tất cả các nguyên liệu dẫn xuất trong nghiên cứu (CD-x và AuNPs/CD-x) không độc tính với tế bào thường. Hai hệ nanocomposite 5-FU@AuNPs/CD và 5-FU@AuNPs/TMACD thể hiện khả năng ức chế tốt trên dòng tế bào ung thư vú MCF-7, trong đó 5-FU@AuNPs/TMACD thể hiện hoạt tính vượt trội về khả năng ức chế tế bào ung thư vú.
Những phát hiện này nêu bật tiềm năng đáng kể của AuNP có vỏ cyclodextrin dẫn xuất amin là chất mang hiệu quả đặc biệt cho thuốc chống ung thư, mang lại những ứng dụng đầy hứa hẹn trong cả chẩn đoán và điều trị.
Phương pháp chế tạo vật liệu nanocomposite mang thuốc (A) và hiệu suất liên kết thuốc và hiệu suất tải thuốc của các vật liệu khác nhau (B).
Thành công của nhóm nghiên cứu sẽ là tiền đề quan trọng định hướng ứng dụng tạo vật liệu mới có kích thước nanomet, có trạng thái phân tán tốt trong các môi trường sinh lý, ứng dụng hiệu quả trong lĩnh vực y sinh, dẫn thuốc với độ an toàn cao, không độc hại, tương thích sinh học. Với mong muốn đó, các nhà khoa học đã định hướng tiếp tục thử nghiệm in vivo độc tính tế bào của 02 vật liệu nanocomposite: 5-FU@AuNPs/CD và 5-FU@AuNPs/TMACD. Đồng thời, nhóm sẽ nghiên cứu phát triển tổng hợp 02 vật liệu nanocomposite lên quy mô pilot.
Đề tài đã được Hội đồng nghiệm thu cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam xếp loại Xuất sắc.
Nguồn: Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
