Binh Đoàn Nanorobot Tấn Công Trúng Đích Khối U Ung Thư

Tái định nghĩa việc phân phối thuốc chống ung thư

Các nhà nghiên cứu từ Đại Học Bách Khoa Montréal, Đại Học de Montréal, và Đại Học McGill vừa đạt được một bước đột phá ngoạn mục trong nghiên cứu ung thư. Họ đã phát triển các tác nhân robot kích cỡ nano (nanorobotic agent) mới có khả năng di chuyển trong các mạch máu để vận chuyển và phân phối thuốc một cách chính xác tới các tế bào ung thư hoạt động (active cancerous cells) của các khối u (tumor). Cách tiêm thuốc này bảo đảm tối ưu hóa việc nhắm trúng đích khối u và tránh gây ảnh hưởng tới tính toàn vẹn của các cơ quan và các mô khỏe mạnh xung quanh. Kết quả là, liều lượng thuốc (drug dosage) gây độc hại cho cơ thể con người có thể được giảm đáng kể.

Công trình của các nhà khoa học Canada do Ouajdi Felfoul làm tác giả thứ nhất được xuất bản trên tạp chí Nature Nanotechnology vào ngày 15.8.2016. Bài báo cung cấp các kết quả nghiên cứu thực hiện trên chuột, và các tác nhân nanorobotic được phân phối tới các khối u đại trực tràng (colorectal cancer) thành công.

Những “binh đoàn” tác nhân nanorobotic thực ra bao gồm hơn 100 triệu vi khuẩn hình roi (flagellated bacteria). Chúng tự đẩy (self-propell) và mang theo thuốc di chuyển theo con đường ngắn nhất từ điểm tiêm thuốc tới vùng cần chữa trị của cơ thể.” Theo lời giải thích của GS Sylvain Martel, đương nhiệm Canada Research Chair về Medical Nanorobotics và Giám Đốc Phòng Thí Nghiệm Nanorobotics Đại Học Bách Khoa Montréal, tác giả liên lạc chính (corresponding author) của bài báo. “Lực đẩy (propelling force) của thuốc đủ để lan truyền hiệu quả và thâm nhập sâu bên trong khối u.”

Khi chúng xâm nhập vào một khối u, các tác nhân nanorobotic có thể phát hiện khu vực cạn kiệt oxygen (oxygen-depleted area) của khối u, được gọi là vùng thiếu dưỡng khí (hypoxic zone), một cách hoàn toàn tự động và phân phối thuốc tại đó. Vùng thiếu dưỡng khí này được hình thành do sự tiêu thụ đáng kể lượng oxygen của các tế bào khối u đang tăng sinh nhanh. Vùng thiếu dưỡng khí được biết đến là kháng lại với hầu hết các phương pháp điều trị, kể cả xạ trị (radiotherapy).

Nhưng việc tiếp cận các khối u bằng con đường như một tế bào hồng cầu và thông qua vi môi trường sinh lý phức tạp như vậy không thể không có thách thức. Vì vậy, GS Martel và nhóm của ông đã sử dụng công nghệ nano để làm điều đó.

Vi khuẩn và la bàn

Để di chuyển xung quanh, vi khuẩn được sử dụng bởi nhóm nghiên cứu dựa trên hai hệ thống tự nhiên. Một loại la bàn được tạo ra bởi sự tổng hợp của một chuỗi các hạt nano từ tính (magnetic nanoparticles) cho phép chúng di chuyển theo hướng của từ trường, trong khi một cảm biến đo nồng độ oxygen cho phép chúng tiếp cận và duy trì trong vùng hoạt động của khối u. Bằng cách khai thác hai hệ thống vận chuyển và bằng cách cho các vi khuẩn tiếp xúc với một từ trường kiểm soát bởi máy tính (computer-controlled magnetic field), các nhà nghiên cứu đã cho thấy rằng những vi khuẩn này hoàn toàn có thể đóng vai trò như một nanorobot nhân tạo trong tương lai được thiết kế cho vận chuyển thuốc trúng đích.

“Việc sử dụng các hạt vận chuyển nano (nanotransporters) một cách sáng tạo sẽ có tác động không chỉ trong việc tạo ra các khái niệm kỹ thuật tiên tiến và các phương pháp can thiệp ban đầu, mà nó còn mở rộng cánh cửa cho hướng tổng hợp các phương tiện mới trong điều trị (therapeutic), hình ảnh (imaging), và tác nhân chẩn đoán (diagnostic agent),” theo GS Martel. “Hóa trị (chemotherapy) rất độc hại cho toàn bộ cơ thể con người, có thể sử dụng những nanorobots tự nhiên để di chuyển thuốc trực tiếp đến khu vực mục tiêu, loại bỏ các tác dụng phụ có hại trong khi tăng cường hiệu quả điều trị (therapeutic effectiveness).”

Các công trình của Giáo sư Martel nhận được sự hỗ trợ lớn từ công ty CQMD (Consortium québécois sur la découverte du médicament), Canada Research Chairs, Hội Đồng Nghiên Cứu Kỹ Thuật và Khoa Học Tự Nhiên Canada (NSERC), Research Chair về Nanorobotics tại Polytechnique Montréal, Mitacs, Quỹ Sáng Tạo Canada (CFI), và Viện Y tế Quốc gia (NIH). Bệnh Viện Đa Khoa Do Thái Montréal, Trung Tâm Y Tế Đại Học McGill (MUHC), Viện Nghiên Cứu Miễn Dịch và Ung Thư (IRIC), và Trung Tâm Nghiên Cứu Ung Thư Rosalind và Morris Goodman cũng đã tham gia vào công trình nghiên cứu đầy hứa hẹn này.

Ánh Tuyết (chuyển ngữ)

Bài báo:

  1. Legions of nanorobots target cancerous tumours with precision. PolyMTL.ca. 15 August 2016.
  2. Felfoul, O., Mohammadi, M., Taherkhani, S., de Lanauze, D., Xu, Y. Z., Loghin, D., … & Gaboury, L. (2016). Magneto-aerotactic bacteria deliver drug-containing nanoliposomes to tumour hypoxic regions. Nature Nanotechnology.

Xin mời Quý Độc Giả bỏ ra 2-5 phút để làm một khảo sát mức độ hài lòng về bài viết của IBSG tại đây. IBSG chân thành cảm ơn Quý Độc Giả.

Lưu Ý: Các nhóm hay tổ chức muốn sao chép bài viết do IBSG công bố trên website này cần phải liên lạc Ban Quản Trị IBSG tại innovative.bioscience.group@gmail.com để được cho phép.

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*