Nanogel dựa trên DNA trong liệu pháp hóa trị trúng đích (targeted chemotherapy)
Các phác đồ hóa trị hiện tại giúp làm chậm tiến triển của ung thư và cứu sống nhiều người bệnh, tuy nhiên tác dụng mạnh của những thuốc này gây ra ảnh hưởng trên cả tế bào ung thư và khỏe mạnh, do đó xuất hiện nhiều bất lợi, rủi ro trên những bệnh nhân tiếp nhận điều trị. Mới đây, các nhà nghiên cứu đã thiết kế các nanogel dựa trên DNA, có tác dụng chỉ phá vỡ và giải phóng lượng chất hóa trị tới các tế bào ung thư, hạn chế những tác động trên các tế bào khỏe mạnh, làm giảm các tác dụng phụ như đau đớn hay khó chịu.
Khi uống hay tiêm các thuốc hóa trị, chúng được phân phối khắp cơ thể và gây các tác động không chọn lọc, trên cả tế bào ung thư lẫn khỏe mạnh. Khi đó, vì tính chất gây độc tế bào của nhiều thuốc trong nhóm này, sự thu nhỏ kích thước khối u có thể đi cùng với các tác dụng phụ không mong muốn như rụng tóc, các vấn đề về đường tiêu hóa và mệt mỏi. Những nanogel tạo ra từ DNA là một cách để giúp các thuốc này có thể xâm nhập vào tế bào và được phân phối trúng đích. Tianhu Li, Teck-Peng Loh và các cộng sự đã đưa ra giải thích rằng các chỉ dấu sinh học (biomarker) – protein hay những thành phần khác có mặt trong các tế bào ung thư và các tế bào khỏe mạnh với số lượng khác nhau – đóng vai trò phá vỡ nanogel, dẫn đến việc lượng chất trong nanogel này chỉ giải phóng vào trong các tế bào ung thư.
Một dấu ấn sinh học có tên FEN1 là một enzyme sửa chữa, có chức năng cắt các đoạn nhất định của DNA (certain types of DNA). Chúng có mặt trong các tế bào ung thư với lượng lớn hơn so với các tế bào bình thường. Do đó, các nhà nghiên cứu đã xem xét khả năng thiết kế một nanogel DNA có thể bị phân hủy đặc hiệu ở các tế bào ung thư bởi FEN1. Để tạo ra các nanogel DNA, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các cấu trúc DNA đặc biệt mà FEN1 có thể nhận diện và cắt. Với các hệ thống không có tế bào (cell-free-systems), các nhà nghiên cứu đã quan sát được các nanogel dựa trên DNA bị phá vỡ bởi FEN1, và không bị phá vỡ bởi các vật liệu hay enzyme sửa chữa DNA khác. Khi các tế bào sống được ủ với các nanogel này, lượng FEN1 ở những tế bào khỏe mạnh không đủ để phá vỡ các nanogel, nhưng các tế bào ung thư thì làm được điều này. Khi các thuốc hóa trị liệu doxorubicin và vinorelbine được phối hợp với nanogel, lượng tế bào ung thư vú ở người bị tiêu diệt có tỷ lệ cao hơn các tế bào vú khỏe mạnh.
Những phát hiện này cho thấy các nanogel dựa trên DNA có thể đưa thuốc vào trong các tế bào ung thư với độ đặc hiệu cao, giúp giảm tác dụng phụ.Những nanogel này cũng có thể được dùng như những đầu dò, giúp các bác sĩ chẩn đoán ung thư chính xác hơn so với các phương pháp hiện tại.
Biên dịch:
Đỗ Mỹ Ngọc
Lê Huỳnh Tú Mỹ
TS. Nguyễn Thị Thanh Vân
Tài liệu tham khảo:
- American Chemical Society, A DNA-based nanogel for targeted chemotherapy, ScienceDaily, 18/11/2020, ngày truy cập 21/11/2020, link
- Hao Zhang, Sai Ba, Jasmine Yiqin Lee, Jianping Xie, Teck-Peng Loh, Tianhu Li; Cancer Biomarker-Triggered Disintegrable DNA Nanogels for Intelligent Drug Delivery. Nano Letters; 2020; 20 (11): 8399 DOI: 10.1021 / acs.nanolett.0c03671
image by freepik
