Công nghệ nano điều trị ung thư đại trực tràng và khối u ác tính: Các nhà nghiên cứu khoa học y tế của Đại học Arizona gần đây đã hoàn thành một nghiên cứu có tiềm năng cải thiện điều trị ung thư ung thư đại trực tràng và khối u ác tính bằng cách sử dụng công nghệ nano để cung cấp hóa trị liệu theo cách làm cho nó hiệu quả hơn chống lại các khối u hung dữ. Những phát hiện này đã được công bố trên tạp chí Nature Nanotechnology.
“Tôi luôn quan tâm đến việc khai thác khả năng miễn dịch nội tại để chống lại ung thư”, Jianqin Lu, BPharm, Tiến sĩ, trợ lý giáo sư dược phẩm và dược động học tại Khoa Dược học và Độc học của Đại học Dược UArizona và thành viên liên kết của Trung tâm Ung thư UArizona cho biết. “Để làm điều này một cách an toàn và hiệu quả, công nghệ nano phát huy tác dụng vì khả năng cải thiện sự di chuyển của thuốc và hiệu quả điều trị, cũng như khả năng giảm độc tính toàn thân. Hy vọng của tôi là những chế độ điều trị và chế độ điều trị nano sáng tạo này cuối cùng sẽ giúp bệnh nhân ung thư chống lại ung thư hiệu quả và an toàn hơn”.
Liệu pháp miễn dịch giúp tăng cường khả năng chống lại các tế bào ung thư của hệ thống miễn dịch. Các điểm kiểm soát miễn dịch là chất điều chỉnh của hệ thống miễn dịch, rất quan trọng trong việc ngăn chặn cơ thể tấn công các tế bào khỏe mạnh một cách bừa bãi. Một số loại ung thư phá vỡ các điểm kiểm tra này, cho phép các tế bào ung thư tránh bị phát hiện và tiếp tục lây lan. Phong tỏa điểm kiểm soát miễn dịch (ICB) là một liệu pháp mới hơn về cơ bản có thể “giải phóng phanh” trên hệ thống miễn dịch và giúp cơ thể chống lại.
Liệu pháp ICB có hiệu quả đối với một số loại ung thư, nhưng chúng không hiệu quả đối với mọi bệnh nhân. Ví dụ, chỉ có khoảng 4% bệnh nhân ung thư đại trực tràng, nguyên nhân hàng đầu thứ hai gây tử vong liên quan đến ung thư ở Mỹ, sẽ đáp ứng với liệu pháp ICB, tiến sĩ Lu nói.
Nghiên cứu gần đây đã tập trung vào các cách để tăng cường sức mạnh của các liệu pháp ICB bằng cách kết hợp chúng với các tác nhân hóa trị liệu như camptothecin. Mặc dù camptothecin rất mạnh, nhưng nó cũng không ổn định, có độ hòa tan kém trong nước và có thể có tác dụng phụ nghiêm trọng đối với các tế bào khỏe mạnh.
Tiến sĩ Lu và nhóm nghiên cứu đã tạo ra nền tảng nanotherapeutic đầu tiên thuộc loại này để vượt qua những rào cản này. Sử dụng phương pháp phân phối công nghệ nano, các nhà nghiên cứu đã tăng cường khả năng của camptothecin để kết hợp với các liệu pháp ICB, làm cho chúng hiệu quả hơn chống lại các khối u hung dữ.
“Để thực hiện một liệu pháp ICB hiệu quả hơn, chúng tôi đã phát triển một nền tảng nanotherapeutic có thể chuyển các khối u từ ‘miễn dịch-lạnh’ sang ‘miễn dịch-nóng'”, Tiến sĩ Lu, người cũng là thành viên của Viện BIO5 và Trung tâm Khoa học Sức khỏe Môi trường Tây Nam cho biết. “Kết quả là, nền tảng nanotherapeutic này đã có thể tăng hiệu quả của liệu pháp ICB để loại bỏ một phần lớn khối u ung thư đại trực tràng giai đoạn đầu đồng thời kích hoạt khả năng miễn dịch bộ nhớ của cơ thể, ngăn ngừa tái phát khối u.”
Nhóm nghiên cứu đã gắn camptothecin vào sphingomyelin, một lipid tự nhiên được tìm thấy trên bề mặt tế bào. Sự kết hợp của hai phân tử thành một nanovesicle gọi là camptothecin ổn định camptothesome, cải thiện hiệu quả của nó và giảm độc tính hệ thống. Phương pháp phân phối công nghệ nano cũng cải thiện sự hấp thu khối u của camptothesome trong một mô hình gặm nhấm, nơi nó thâm nhập sâu vào khối u với sự giải phóng hiệu quả của hóa trị liệu.
Tiến sĩ Lu và nhóm nghiên cứu sau đó đã tạo ra một cách để nạp một chất ức chế điểm kiểm soát miễn dịch nhắm vào một trong những điểm kiểm soát chính, indoleamine 2,3-dioxygenase (IDO1), bên trong camptothesome. Khi kết hợp với các chất ức chế nhắm vào các điểm kiểm soát miễn dịch khác được gọi là PD-L1 và PD-1, chiến lược thân nhiệt nano này đã loại bỏ một phần đáng kể ung thư đại trực tràng di căn giai đoạn cuối khó điều trị và khối u ác tính, mở đường cho các nghiên cứu sâu hơn.
Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng nền tảng công nghệ nano của họ có thể được sử dụng để cung cấp một loạt các phương pháp điều trị ung thư và nó có một khởi đầu đáng kể trong đường ống phát triển thuốc vì nó có nguồn gốc từ sphingomyelin, một loại lipid đã được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ phê duyệt.
Tiến sĩ Lu hy vọng sẽ hợp tác với các bác sĩ ung thư tại Trung tâm Ung thư UArizona để tối ưu hóa hơn nữa hệ thống nanotherapeutic để làm cho nó phù hợp cho một thử nghiệm lâm sàng giai đoạn đầu.
Nguồn:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Khoa học Y tế Arizona. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa theo kiểu và độ dài.
Tài liệu tham khảo tạp chí:
- Zhiren Wang, Nicholas Little, Jiawei Chen, Kevin Tyler Lambesis, Kimberly Thi Le, Weiguo Han, Aaron James Scott, Jianqin Lu. Các nano nano cắm trại miễn dịch bao gồm các lớp camptothecin có nguồn gốc từ sphingomyelin để điều trị miễn dịch ung thư an toàn và hiệp đồng. Công nghệ nano tự nhiên,2021; DOI: 10.1038/s41565-021-00950-z