Một nhóm nhà khoa học tại Đại học Bang Oregon (OSU) vừa công bố bước tiến lớn trong lĩnh vực y học thần kinh khi phát triển thành công chất mang nano có khả năng vượt qua hàng rào máu não (BBB) để đưa thuốc chống viêm trực tiếp đến vùng dưới đồi của não bộ.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Advanced Healthcare Materials đã mở ra triển vọng mới cho việc điều trị các bệnh lý thần kinh mạn tính như Alzheimer, Parkinson, đa xơ cứng, và đặc biệt là hội chứng suy nhược do ung thư.

Vùng dưới đồi là một phần nhỏ nhưng quan trọng của não nằm bên dưới đồi thị và phía trên thân não, đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng nội môi - sự cân bằng bên trong của cơ thể.

Đây là vùng giúp điều chỉnh nhiệt độ cơ thể, quản lý chu kỳ giấc ngủ, sản xuất hormone và phản ứng cảm xúc, đồng thời kiểm soát cơn đói và khát. Những người bị suy nhược ung thư sẽ giảm cân ngay cả khi họ ăn, và không chỉ chất béo mà còn cả khối lượng cơ bắp. Hội chứng suy nhược ảnh hưởng đến 80% bệnh nhân ung thư tiến triển và làm tử vong tới 30% bệnh nhân ung thư mà bị hội chứng này.

"Viêm vùng dưới đồi đóng một vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh sự thèm ăn và trao đổi chất của những bệnh nhân đó", Giáo sư Oleh Taratula, Đại học Dược OSU cho biết. "Khi bệnh suy nhược do ung thư tiến triển, nó ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng cuộc sống, dung nạp điều trị và cơ hội sống sót tổng thể".

Vượt rào chắn tự nhiên của não bộ

Hàng rào máu não, hay còn gọi là BBB, là một cơ chế sinh học giúp bảo vệ não bộ khỏi các tác nhân gây hại bằng cách ngăn cản phần lớn các phân tử lạ xâm nhập từ máu vào não.

Được tạo thành từ các tế bào đóng gói chặt chẽ lót các mạch máu trong não, BBB cho phép các chất dinh dưỡng thiết yếu như oxy và glucose đi qua và ngăn chặn các chất độc hại như độc tố và mầm bệnh, giữ cho não an toàn khỏi nhiễm trùng và tổn thương.

Tuy nhiên, chính tính năng bảo vệ này cũng gây cản trở lớn trong việc điều trị các bệnh liên quan đến hệ thần kinh trung ương, khi thuốc khó tiếp cận được vùng bị tổn thương.

Trong nghiên cứu mới, các nhà khoa học đã thiết kế thành công các hạt nano siêu nhỏ, kích thước chỉ vài chục nanomet, mang theo một loại thuốc ức chế protein IRAK4, thành phần đóng vai trò quan trọng trong quá trình gây viêm. Đặc biệt, các hạt nano được gắn peptide kép để tăng khả năng vượt qua BBB và định vị chính xác đến vùng dưới đồi.

Hiệu quả vượt mong đợi trên mô hình chuột

Kết quả thử nghiệm trên chuột mắc hội chứng suy nhược do ung thư cho thấy, các hạt nano không chỉ vượt qua hàng rào máu não mà còn cho thấy khả năng giải phóng thuốc đúng mục tiêu - các tế bào miễn dịch vi mô (microglia) đang bị kích hoạt trong vùng dưới đồi. Điều này giúp làm giảm đáng kể các dấu hiệu viêm tại đây.

“Đây là lần đầu tiên chúng tôi chứng minh được rằng các chất mang nano có thể đưa chất ức chế IRAK4 đến đúng vị trí cần thiết trong vùng dưới đồi”, Giáo sư Oleh Taratula chia sẻ. “Điều này mở ra tiềm năng mới trong điều trị các bệnh liên quan đến viêm thần kinh”.

Không chỉ dừng lại ở hiệu quả sinh học, nhóm nghiên cứu còn ghi nhận những cải thiện thể trạng rõ rệt ở chuột, chẳng hạn như lượng thức ăn tiêu thụ tăng 94%, đồng thời trọng lượng cơ thể và khối lượng cơ bắp được bảo toàn, chống lại tác động tiêu cực của hội chứng suy nhược.

Theo Giáo sư Taratula, kỹ thuật nano không chỉ có triển vọng ứng dụng trong điều trị suy nhược do ung thư mà còn mở rộng sang các bệnh lý thần kinh khác như Alzheimer, Parkinson, và đa xơ cứng, tất cả đều có liên quan đến tình trạng viêm mãn tính trong não bộ.

“Chúng tôi tin rằng nền tảng vận chuyển thuốc dựa trên công nghệ nano sẽ là chìa khóa để vượt qua các rào cản sinh học, từ đó mở rộng cánh cửa cho nhiều liệu pháp tiên tiến trong tương lai”, ông khẳng định.