Loại gel chuyên dụng này có thể cải thiện liệu pháp điều trị ung thư
Các nhà nghiên cứu hiện đang phát triển một công cụ mới trong liệu pháp điều trị ung thư: một loại gel chuyên biệt có khả năng đưa các loại thuốc kết hợp vào thẳng khối u.
Một vấn đề quan trọng mà nghiên cứu ung thư phải đối mặt là làm thế nào để cung cấp các liệu pháp một cách hiệu quả nhất, cũng như làm thế nào để nhắm mục tiêu trực tiếp vào các khối u, giảm thiểu xâm lấn và tối đa hóa thành công.
Hóa trị sử dụng các tác nhân hóa học để nhắm mục tiêu và tiêu diệt các tế bào ung thư - hoặc ít nhất là ngăn chúng nhân lên - và đây là một trong những phương pháp điều trị ung thư phổ biến nhất.
Các nhà nghiên cứu thừa nhận rằng hóa trị có thể hoạt động hiệu quả hơn trong một số trường hợp nếu nó được thực hiện cùng với liệu pháp miễn dịch - một loại điều trị tập trung vào việc tăng cường hệ thống miễn dịch của chính cơ thể, để nó có thể củng cố hàng rào tự nhiên của một người chống lại ung thư.
Giờ đây, các nhà khoa học tại Đại học Y khoa Bắc Carolina ở Chapel Hill và Đại học bang North Carolina ở Raleigh đã và đang thử nghiệm một phương tiện tiêm mới.
Tác giả cao cấp của nghiên cứu Zhen Gu và các đồng nghiệp của ông đã phát triển một “hệ thống giàn giáo phản ứng sinh học” - một mạng lưới polyme, tương tự như gel, khi được tiêm sẽ truyền trực tiếp sự kết hợp giữa hóa trị và liệu pháp miễn dịch đến các khối u ung thư.
Trong nghiên cứu mới, Gu và nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm môi trường dạng gel có thể tiêm của họ trên các loại khối u ung thư cụ thể: u hắc tố B16F10 và ung thư vú 4T1. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu tin tưởng rằng phương tiện này cũng có thể được sử dụng thành công trên các loại khối u ung thư khác.
Các nhà nghiên cứu báo cáo kết quả nghiên cứu của họ - được thực hiện trên mô hình chuột - trên tạp chí Khoa học dịch thuật y học.
Phương tiện cải tiến cho liệu pháp kết hợp
Nhóm nghiên cứu bắt đầu từ tiền đề rằng, trong một số trường hợp, hóa trị và liệu pháp miễn dịch hoạt động tốt hơn cùng nhau - đặc biệt nếu các khối u ung thư tiếp xúc với hóa trị trước rồi mới đến liệu pháp miễn dịch.
Điều này là do mặc dù liệu pháp miễn dịch có thể rất hiệu quả trong việc tăng cường phản ứng của hệ thống miễn dịch để nó bắt đầu tấn công các tế bào ung thư, hệ thống miễn dịch sau đó cũng có thể nhắm mục tiêu nhầm vào các tế bào khỏe mạnh.
Ví dụ, một loại liệu pháp miễn dịch sử dụng các loại thuốc được gọi là chất ức chế điểm kiểm soát miễn dịch, "chặn một số protein" mà đôi khi được các tế bào ung thư sử dụng như một "lá chắn" chống lại phản ứng miễn dịch của cơ thể.
Khi các protein đó bị chặn lại, hệ thống miễn dịch một lần nữa có thể kích hoạt quá trình chết tế bào, giết chết một số tế bào ung thư.
Các chất ức chế điểm kiểm tra miễn dịch mang lại kết quả cải thiện khi kết hợp với hóa trị, vì vậy Gu và nhóm của ông đã phát triển giàn giáo phản ứng sinh học của họ để có thể tổ chức sự kết hợp giữa hóa trị và các loại thuốc điều trị miễn dịch và đưa nó thẳng đến các khối u nguyên phát.
Thông qua tính trực tiếp, phương pháp này sẽ hiệu quả hơn và có thể giúp giảm tác động của thuốc lên các mô khỏe mạnh ở những nơi khác trong cơ thể.
Một phương pháp trị liệu thông minh
Gu nói: “Chúng tôi đã tạo ra một phương pháp đơn giản, để sử dụng hóa trị trong khi tận dụng đặc điểm sinh học của khối u và khả năng bảo vệ tự nhiên của chúng ta chống lại những kẻ xâm lược nước ngoài để đẩy lùi sự phát triển của khối u với hạn chế các tác dụng phụ”.
Môi trường hỗn hợp thành một chất giống như gel sau khi được tiêm vào cơ thể, cung cấp các tác nhân điều trị thẳng đến khối u được nhắm mục tiêu.
“Bí quyết là gel có thể được hình thành nhanh chóng bên trong cơ thể khi một polyme tương thích sinh học và chất liên kết chéo của nó được trộn với nhau,” Jinqiang Wang, đồng tác giả nghiên cứu giải thích.
Ông cho biết thêm: “Chúng tôi đảm bảo rằng một trong những tác nhân này có thể bị phân tách bởi các loại oxy phản ứng, hoặc ROS - một sản phẩm phụ hóa học tự nhiên của quá trình chuyển hóa tế bào.
Mức ROS cao là đặc điểm của hầu hết các loại ung thư và chúng được biết là đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển và di căn của khối u.
Do đó, vì ROS có nhiều trong các khối u ung thư, nên môi trường dạng gel - được thiết kế để rơi ra khi tiếp xúc với ROS - sẽ tan rã, cho phép các chất điều trị thực hiện công việc của chúng.
Thử nghiệm mang lại kết quả đầy hứa hẹn
Trước khi tiêm nó vào khối u, nhóm nghiên cứu đã lấp đầy giàn giáo hoạt tính sinh học bằng thuốc hóa trị gemcitabine và kháng thể kháng PD-L1, là một chất điều trị miễn dịch ngăn chặn protein PD-L1 của trạm kiểm soát.
Protein này có khả năng ngăn chặn phản ứng miễn dịch gây ra cái chết của các tế bào ung thư. Khi “gặp” ROS trong các khối u ung thư, gel sau đó sẽ bắt đầu phân hủy dần dần, giải phóng tác nhân hóa trị đầu tiên, sau đó là chất ức chế điểm kiểm soát miễn dịch.
“Hóa trị độc tế bào trước tiên có thể tiêu diệt một số tế bào ung thư và tăng cường độ nhạy của khối u đối với liệu pháp ICB [phong tỏa điểm kiểm tra miễn dịch], sau đó kích thích hiệu quả của liệu pháp ICB.”
Đồng tác giả nghiên cứu Gianpietro Dotti
Ông cho biết thêm: “Với sự thoái hóa của gel,“ mức ROS ở vị trí khối u có thể giảm xuống, điều này cũng giúp ức chế sự phát triển của khối u ”.
Cho đến nay, kết quả của nghiên cứu đã cho thấy nhiều hứa hẹn. Khi được tiêm vào vị trí của khối u nguyên phát, gel làm cho môi trường vi mô của khối u dễ bị tổn thương hơn trước các tác nhân điều trị.
Hơn nữa, nếu được tiêm vào vị trí mà khối u chính đã được phẫu thuật cắt bỏ, gel chứa thuốc dường như cũng ngăn ngừa ung thư tái phát một cách hiệu quả.
Gu giải thích: “Về tiềm năng của phương pháp này, các nhà khoa học nên nghiên cứu thêm về khả năng tương thích sinh học của việc sử dụng giàn gel vì lợi ích lâm sàng,” Gu giải thích thêm, “Trong khi đó, chúng tôi sẽ tối ưu hóa liều lượng của các loại thuốc kết hợp cũng như tần suất điều trị.”
