Khoa học - Y dược

Nghiên cứu phát triển chất hóa học mới làm cho các loại “thuốc thông minh” trở nên thông minh hơn (05/06/2018)

Một phương pháp hoạt hóa thuốc nhắm mục tiêu, hay chính là các thuốc thông minh, chỉ làm nhiệm vụ ở vị trí đã được lựa chọn, cải thiện hiệu quả điều trị của thuốc và giảm thiểu tối đa tác dụng phụ xảy ra, đã được phát triển trong một nghiên cứu do nhóm nghiên cứu trường Đại học Georgia State đứng đầu.

Thuốc thông minh, được phát triển để cải thiện các vấn đề phân phối của thuốc dược phẩm giống như tên lửa đạn đạo. Chúng cần một phân tử nhắm mục tiêu để dẫn hướng các phân tử dược phẩm đến vị trí hành động mong muốn và kích hoạt để “phát nổ”, giải phóng hoặc hoạt hóa thuốc. Về mặt hóa học, các loại thuốc thông minh này là những loại thuốc phối hợp hoặc liên kết giữa phân tử nhắm mục tiêu và phân tử thuốc.

Đối với hầu hết các phần nhiệm vụ, các vấn đề dẫn hướng và làm phong phú thêm các loại thuốc thông minh này tác dụng đúng vị trí mong muốn đều đã được giải quyết. Lấy ví dụ là ứng dụng các thuốc kháng thể phối hợp, một nhóm điều trị ung thư mới nổi nhắm vào việc vận chuyển thuốc đến các tế bào ung thư. Tuy nhiên, vấn đề là thời điểm nào và cách thức kích hoạt giải phóng thuốc, đặc biệt ở nồng độ đủ cao, là một nhiệm vụ đầy thử thách.

Nghiên cứu này đã đưa một khái niệm mới đối với việc hoạt hóa các phân tử thuốc sau khi phân phối các loại thuốc thông tin đến các vị trí mong muốn. Nghiên cứu đã sử dụng phương pháp kết hợp này để thử nghiệm doxorubicin, một loại thuốc chống ung thư, và carbon monoxide, một tác nhân chống viêm và họ đã tìm ra được phương pháp tiếp cận nhắm mục tiêu điều trị bệnh hiệu quả như tổn thương gan cấp tính ở chuột và ung thư trong nuôi cấy tế bào. Các nhà nghiên cứu đã liên kết thuốc hoạt tính với một phân tử nhắm mục tiêu và sau đó kích hoạt giải phóng thuốc tác động ở vị trí mong muốn. 

Những phát hiện này đã được công bố trên tạp chí Nature Chemistry.

“Ý tưởng chính là cho phép một phân tử nhắm mục tiêu liên kết với chất mang theo nó (phân tử thuốc dược phẩm), và ở giữa, có một chất liên kết. Mục đích của việc này là làm giàu nồng độ thuốc tại vị trí hành động. Điều này cho phép nồng độ thuốc tại vị trí hành động cao hơn, nhưng nồng độ ở những nơi khác thì rất thấp . Về cơ bản, nó gần giống như một tên lửa dẫn hướng”, Binghe Wang, giáo sư - tiến sĩ hóa học và giám đốc Trung tâm chẩn đoán và chữa bệnh tại bang Georgia cho biết. 

“Những gì chúng tôi đã phát triển được chính là phương pháp tiếp cận có tên gọi là sự hoạt hóa kích thích làm giầu tiền chất. Hầu hết các phương pháp tiếp cận hóa học khác dựa vào một số tính chất liên kết hóa học không đặc trưng hoặc bị giải phóng sớm trong quá trình lưu thông. Nhưng về cơ bản, những gì chúng tôi có được là cách thức kiểm soát giải phóng thuốc khi nồng độ của thuốc đạt đến một mức độ nhất định. Lấy ví dụ khi ai đó bị ung thư tuyến tiền liệt. Nếu nồng độ thuốc ở tuyến tiền liệt cao hơn gấp trăm lần so với nồng độ trong máu thì thuốc có thể giết chết tất cả các tế bào ung thư mà không gây ra tất cả các tác dụng phụ nào”.

Wang cho biết, trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp phân phối thuốc nhắm mục tiêu này để phân tán carbon monoxide cho chuột và điều trị tổn thương gan cấp tính cho chúng. Họ đã nhìn thấy một hiệu ứng rất mạnh, có hiệu quả hơn 10 đến 30 lần so với việc cung cấp thuốc truyền thống. Hiện họ cũng đã thử nghiệm thuốc chống ung thư doxorubicin trong nuôi cấy tế bào. 

Việc thiết kế chất hóa học liên kết rất phức tạp. Đã có rất nhiều nhà nghiên cứu nỗ lực thực hiện. Điều mà nhóm nghiên cứu hiện có là một cách thức độc đáo riêng bởi họ đã thiết kế được một phương pháp không dựa trên các chất hóa học điển hình. Khi nồng độ thuốc đạt đến một mức nhất định, thì nó sẽ tự động kích hoạt giải phóng thuốc nhanh. Trong khi phương pháp tiếp cận phân phối thuốc nhắm mục tiêu của nghiên cứu này giống như liên hợp thuốc kháng thể, nhắm đích vào kháng thể (một protein nhận diện các chất lạ) trên bề mặt tế bào ung thư, thì phương pháp tiếp cận hiện nay không cần phải có kháng thể.

“Có rất nhiều phân tử khác mà người ta có thể sử dụng để nhắm đích vào các loại mô, các cơ quan hoặc các vị trị bị bệnh khác nhau”, Wang nói.

Cách tiếp cận này cũng không giới hạn với các bề mặt tế bào, giống như dùng phân phối liên hợp thuốc kháng thể, bởi vì các phân tử nhỏ bé này dùng để nhắm mục tiêu và tách thuốc khỏi phân tử nhắm mục tiêu.

Nguồn: P.T.T (NASATI)/www.vista.gov.vn,

Cập nhật: 29/5/2018