Khoa học - Y dược

Miếng dán da mới có thể nhanh chóng cung cấp vắc xin và thuốc ung thư nhưng không gây đau (10/09/2019)

Ung thư hắc tố là dạng ung thư da gây chết người đang gia tăng ở Hoa Kỳ trong 30 năm qua. Theo Viện Da liễu Hoa Kỳ, gần 100.000 trường hợp ung thư hắc tố mới được chẩn đoán mỗi năm và 20 người Mỹ tử vong mỗi ngày vì căn bệnh này. Giờ đây, các nhà nghiên cứu Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã tạo ra một miếng dán da có tác dụng nhanh, cung cấp thuốc hiệu quả để tấn công các tế bào ung thư. Thiết bị đã được thử nghiệm trên chuột và mẫu da người, là bước tiến trong việc phát triển loại vắc-xin điều trị ung thư hắc tố và có nhiều ứng dụng rộng rãi cho các loại vắc-xin khác.

Miếng dán cung cấp thuốc điều trị khối u ác tính trong vòng một phút có kích thước tính bằng centimet. Ảnh: Celestine Hong và Yanpu He

Yanpu He, nghiên cứu sinh và là đồng tác giả nghiên cứu cho rằng: “Miến dán có lớp phủ hóa chất lạ và phương thức hoạt động cho phép sử dụng và tách nó khỏi da chỉ trong một phút trong khi vẫn cung cấp liều thuốc điều trị. Miếng dán của chúng tôi gây phản ứng kháng thể mạnh mẽ ở chuột sống và hứa hẹn mở ra phản ứng miễn dịch mạnh trên da người”.

Thuốc mỡ bôi tại chỗ có thể truyền thuốc vào da, nhưng chỉ có thể thâm nhập một khoảng cách nhỏ. Dù ống tiêm là phương thức phân phối thuốc hiệu quả, nhưng có thể gây đau. Ống tiêm cũng có thể tạo cho bệnh nhân cảm giác khó chịu, nên họ không tuân thủ liệu pháp điều trị.

Miếng dán vi kim, được tạo nên nhờ phương pháp phủ từng lớp (LbL), là cách dễ dàng, không đau để quản lý việc điều trị. Với quy trình LbL, các nhà nghiên cứu đã phủ lên bề mặt các phân tử tích điện dương và âm xen kẽ nhau. Để màng thuốc hình thành trên bề mặt của miếng dán, mọi lớp liền kề phải được thu hút mạnh mẽ với nhau và cả với vi kim.

TS. Paula T. Hammond cùng các cộng sự tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã nghĩ ra cách giải quyết vấn đề này. Nhóm nghiên cứu đã thiết kế loại polyme đáp ứng pH mới với hai phần. “Phần đầu chứa các nhóm amin tích điện dương với độ pH như mức khi chúng tôi tạo ra vi kim, nhưng nó trở thành trung tính ở độ pH của da”, theo ông He. “Phần thứ hai chứa các nhóm axit cacboxylic không có điện tích khi vi kim được tạo ra, nhưng sẽ tích điện âm khi miếng dán được áp lên da, do đó có sự thay đổi tổng thể về điện tích từ dương sang âm”. Dù cần có các lớp dính âm - dương - âm để tạo nên màng LbL, nhưng miếng dán mới nhanh chóng chuyển sang đẩy lùi các lớp âm-âm-âm khi được áp lên da. Sau khi các vi kim xuyên qua da và cấy màng thuốc LbL dưới da, thuốc nhanh chóng phân tán khỏi miếng dán.

Sử dụng ovalbumin từ gà như một kháng nguyên mẫu, nhóm nghiên cứu đã tiêm cho chuột miếng dán và so sánh kết quả giữa tiêm bắp và tiêm dưới da. Phương pháp điều trị bằng vi kim tạo ra kháng thể gấp 9 lần tiêm bắp (ví dụ được sử dụng để tiêm phòng cúm) và 160 lần mức kháng thể so với tiêm dưới da (ví dụ được sử dụng cho vắc-xin sởi). Các nhà khoa học cũng nhận thấy kích hoạt miễn dịch hiệu quả trong các mẫu phẫu thuật của da người.

Để sản xuất vắc-xin ung thư hắc tố, các nhà nghiên cứu đã phát triển một kháng nguyên bao gồm chỉ dấu thường xuyên bị biểu hiện quá mức bởi các tế bào ung thư hắc tố, cũng như chất bổ trợ, phát ra tín hiệu nguy hiểm chung cho hệ miễn dịch và tăng cường phản ứng của nó. Sau đó, các nhà khoa học đã thử nghiệm các cách sắp xếp màng vi kim LbL khác nhau của kháng nguyên và tá dược trong các tế bào miễn dịch có nguồn gốc từ chuột. Từ những thí nghiệm này, các nhà nghiên cứu đã xác định cấu trúc vi kim LbL tối ưu xuất hiện để kích hoạt các tế bào miễn dịch trực tiếp có trên da. Ở chuột sống, các tế bào này lần lượt di chuyển đến hệ bạch huyết và thu hút các tế bào miễn dịch khác để tấn công khối ung thư hắc tố. Các nhà nghiên cứu dự kiến sẽ thử nghiệm miếng dán trên khối ung thư hắc tố ở chuột.

Nguồn: N.P.D (NASATI)/www.vista.gov.vn

Cập nhật: 06/9/2019