Theo dõi vi nang mang thuốc được đánh dấu đồng vị zr-89 bằng kỹ thuật ghi hình PET

Ung thư là một trong những bệnh nguy hiểm và là gánh nặng của nhiều quốc gia trên thế giới, đặc biệt các nước nghèo và đang phát triển. Nhiều liệu pháp chữa trị ung thư đã được đề xuất. Một trong những phương pháp đang được quan tâm là các tác nhân nhắm trúng đích, vận chuyển thuốc đến tế bào ung thư và tiêu diệt chúng mà không ảnh hưởng đến tế bào lành.

Các nhà hóa học về polyme và chất phóng xạ ở Đại học Alabama ở Birmingham (UAB) đã công bố về hệ vi nang vận chuyển thuốc. Hệ vi năng này được đánh dấu bằng đồng vị phóng xạ Zr-89 để có thể theo dõi bằng kĩ thuật chụp cắt lớp phát xạ positron (PET).

Đồng vị Zr-89 có thời gian bán rã là 3.3 ngày, điều này cho phép chụp viên nang trong chuột thí nghiệm lên đến 7 ngày. Nghiên cứu quan trọng và nhóm nhà khoa học nhắm đến là tạo một phức cơ kim (chelation) của Zr-89 với các phối tử (chelator) bằng liên kết cộng hóa trị. Liên kết này làm tăng độ liên kết chặt chẽ lên thành vi nang của Zr-89 phát positron. Phối tử có thể là deferoxamine (kí hiệu DFO). GS. Kharlampieva là nhà hóa học và là đồng giám đốc của trung tâm Nanomaterials and Biointegration. Nhóm nghiên cứu của GS đã chế tạo vi nang rỗng từ các lớp mỏng tương thích sinh học gồm acid tannic (TA) xen kẻ với poly(N-vinylpyrrolidone) (PVPON) tạo thành hệ TA/PVPON. Các lớp mỏng được hình thành xung quang một lõi hy sinh, lõi này sẽ bị hòa tan sau khi lớp mỏng được hình thành.

Các nhà nghiên cứu tìm thấy rằng hệ nang TA/PVPON-DFO có 6 lớp kép, trung bình chiếm hơn 17% Zr-89 so với hệ nang TA/PVPON, bởi vì liên kết của DFO và PVPON tạo phức cơ kim (chelation) có tính ổn định. Hình ảnh PET thử nghiệm in vivo ở chuột chỉ ra sự ổn định rất tốt và độ tương phản hình ảnh vẫn còn sau 7 ngày tiêm.

Hệ thống phân phối thuốc này- sau khi được thay đổi bề mặt sẽ tăng khả năng nhắm trúng đích. Các hạt nang tích lũy nhiều trong lá lách, gan và phổi, tích lũy không đáng kể ở xương đùi. Hệ vi nang sẽ mang đủ liều doxorobucin trị ung thư, sau đó vi nang sẽ bị phá vỡ để giải phóng thuốc nhờ vào siêu âm trị liệu.

Hệ vi nang mới này cải thiện được các hạn chế của việc hướng dẫn điều trị bằng chụp PET là: 1) Việc giữ lại kém các hạt kim loại phóng xạ theo thời gian; 2) khả năng tải thuốc chậm; 3) thời gian chụp ảnh PET hạn chế. Suzanne Lapi, đồng tác giả, nói rằng “Chúng tôi tin tưởng hệ thống này cung cấp nền tảng cho một hệ thống mang thuốc đi khắp cơ thể và có thể kết hợp với các liệu pháp tiên tiến chữa trị trúng đích, chẳng hạn liệu pháp gene phù hợp với bệnh nhân và có thể hướng đến sự tiến bộ về y tế thông qua mục tiêu về mặt phân tử, phân phối thuốc chính xác dựa vào hình ảnh.

Hệ vi nang này được đề nghị là một giải pháp thay thế không xâm lấn cho phẫu thuật ung thư hoặc hóa trị toàn thân cho khối u rắn giảm thiểu đi biến chứng sau phẫu thuật cho bệnh nhân.

Biên dịch:

Phạm Văn Thông

TS. Nguyễn Thị Thanh Vân

Link

[1] University of Alabama at Birmingham. Drug-delivery microcapsules tagged with zirconium-89 can be tracked by PET imaging. Sciencedaily. 24-1-2021.

[2] Veronika Kozlovskaya et al. Multilayer Microcapsules with Shell-Chelated 89Zr for PET Imaging and Controlled. ACS Applied Materials & Interfaces, 12 (51): 56792 2020. DOI: 10.1021/acsami.0c17456

[3] image: sciendaily.com