Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Technion – Israel vừa công bố một hướng tiếp cận hoàn toàn mới trong điều trị ung thư khi sử dụng hạt nano không chứa bất kỳ hoạt chất hay thuốc điều trị nào nhưng vẫn có khả năng kìm hãm sự phát triển của khối u, mở ra triển vọng về một thế hệ liệu pháp ung thư an toàn hơn, ít tác dụng phụ hơn trong tương lai.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí ACS Nano, do nghiên cứu sinh Ofri Vizenblit và Rawan Mhajne thực hiện dưới sự hướng dẫn của Trợ lý Giáo sư Assaf Zinger tại Khoa Kỹ thuật Hóa học Wolfson.

Ung thư vú bộ ba âm tính được xem là một trong những dạng ung thư vú nguy hiểm và khó điều trị nhất hiện nay. Đây là dạng ung thư tiến triển nhanh, dễ di căn và có khả năng kháng nhiều phương pháp điều trị truyền thống.

Thay vì nhắm trực tiếp vào tế bào ung thư như hóa trị, xạ trị hay liệu pháp miễn dịch hiện nay, các nhà khoa học lựa chọn tác động vào môi trường khối u, nơi các tế bào ung thư sinh tồn và phát triển.

Theo các nhà nghiên cứu, tế bào ung thư có khả năng "lôi kéo" một số tế bào miễn dịch của cơ thể về phía mình. Trong đó, đại thực bào vốn có nhiệm vụ bảo vệ cơ thể khỏi tác nhân gây bệnh lại bị khối u lợi dụng để hỗ trợ tăng trưởng và giúp nó né tránh sự tấn công của hệ miễn dịch.

Để phá vỡ cơ chế này, nhóm nghiên cứu đã phát triển các hạt nano mang tên MPsomes. Những hạt nano này hoạt động như một "mồi nhử" sinh học, cạnh tranh với các tế bào miễn dịch tại các vị trí liên kết trong môi trường khối u, từ đó ngăn chặn các tế bào hỗ trợ khối u tiếp cận và nuôi dưỡng nó.

Các thử nghiệm trên tế bào nuôi cấy và chuột mắc ung thư vú bộ ba âm tính cho thấy MPsomes tích tụ với mật độ cao quanh khối u và có khả năng ức chế sự phát triển của khối u với hiệu quả tương đương nhiều liệu pháp điều trị tiên tiến đã được phê duyệt hiện nay.

Điều đáng chú ý là các hạt nano này không chứa thuốc, không sử dụng hóa trị và cũng không cần đến kháng thể điều trị.

Theo nhóm nghiên cứu, điểm đột phá của công nghệ nằm ở chỗ hiệu quả điều trị không đến từ việc giải phóng một hoạt chất hóa học mà từ các tín hiệu sinh học được mã hóa trên bề mặt hạt nano.

Những tín hiệu này tương tác với hệ miễn dịch, tái lập trình môi trường khối u theo hướng có lợi cho cơ thể. Kết quả là số lượng tế bào miễn dịch hỗ trợ khối u giảm xuống, trong khi các tế bào có khả năng tấn công ung thư gia tăng đáng kể.

"Đây là một sự chuyển đổi mang tính khái niệm. Hiệu quả điều trị không bắt nguồn từ việc giải phóng một hoạt chất mà từ thông tin sinh học được mã hóa trên bề mặt hạt nano", nhóm nghiên cứu cho biết.

Trợ lý giáo sư Assaf Zinger và Ofri Vizenblit

Bên cạnh việc ức chế sự phát triển của khối u, các nhà khoa học không ghi nhận dấu hiệu độc tính đáng kể tại các cơ quan quan trọng của động vật thí nghiệm, cho thấy công nghệ này có tiềm năng an toàn cao.

Một ưu điểm khác là khả năng sản xuất quy mô lớn. Quy trình được phát triển tại Technion có thể tạo ra khoảng 20 ml hạt nano mỗi phút, tương đương 1,2 lít mỗi giờ. Thành phần cấu tạo của MPsomes chủ yếu là các vật liệu được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) công nhận là an toàn, tạo thuận lợi cho quá trình phát triển lâm sàng trong tương lai.

Dù hiện mới dừng ở giai đoạn thử nghiệm trên động vật, các nhà nghiên cứu tin rằng công nghệ này có thể tạo nền tảng cho một thế hệ liệu pháp điều trị ung thư hoàn toàn mới, không phụ thuộc vào thuốc điều trị truyền thống.

Theo Trợ lý Giáo sư Assaf Zinger, mặc dù nghiên cứu hiện tập trung vào ung thứ vú bộ ba âm tính, nhưng nguyên lý hoạt động của công nghệ có thể được mở rộng sang nhiều loại ung thư khác.

"Đây là một bước đột phá về mặt mô hình điều trị. Chúng tôi hy vọng sẽ tìm được con đường để đưa công nghệ này vào thử nghiệm lâm sàng và cuối cùng là ứng dụng trong thực tế, mang đến những phương pháp điều trị hiệu quả và an toàn hơn cho bệnh nhân ung thư", ông cho biết.

Nghiên cứu nhận được sự hỗ trợ từ nhiều tổ chức cùng quỹ nghiên cứu khoa học và công nghệ của Israel.