Một khám phá của một nhóm nghiên cứu quốc tế do các nhà khoa học từ Đại học Masaryk CEITEC dẫn đầu có thể cải thiện đáng kể việc điều trị ung thư. Họ đã phát triển các cấu trúc phân tử mới có thể giúp thuốc nhắm mục tiêu tốt hơn đến các tế bào ung thư, từ đó tăng hiệu quả điều trị.

Nhóm nghiên cứu đã tạo ra cái gọi là "lồng nano siêu phân tử". Đây là những cấu trúc phân tử siêu nhỏ, vô hình, có thể vận chuyển thuốc trực tiếp vào tế bào ung thư. Nguồn cảm hứng cho nghiên cứu này đến từ các quá trình vận chuyển tự nhiên diễn ra trong cơ thể con người.

Mặc dù các loại thuốc điều trị ung thư cổ điển tiêu diệt các tế bào này rất hiệu quả, nhưng vấn đề là chúng cũng gây tổn hại không kém đến môi trường xung quanh, tức là các tế bào khỏe mạnh. Phương pháp điều trị mới đưa "chất độc", trong trường hợp này là palladium độc hại, trực tiếp vào một tế bào cụ thể, do đó nguy cơ này đã được loại bỏ.

“Chúng tôi đã tạo ra những cấu trúc này bằng cách sử dụng các phân tử thường thấy trong đường tiêu hóa – axit mật, mà chúng tôi đã biến đổi một chút thành dạng phối tử hữu cơ và kết hợp với các ion kim loại palladium. Chúng có thể xâm nhập màng tế bào vào tế bào ung thư gan và giải phóng một chất độc hại, do đó ức chế khả năng sống của các tế bào gây bệnh”, Ondřej Jurček, trưởng nhóm nghiên cứu, người đã làm việc tại viện vào thời điểm nghiên cứu, cho biết.

Lồng tự xây dựng

Quá trình đơn giản đến ngạc nhiên để tạo ra những cấu trúc này là chính các thành phần riêng lẻ tạo ra một cấu trúc ổn định. Quá trình này, được các nhà khoa học gọi là “tự lắp ráp”, diễn ra nhanh chóng và hiệu quả. Các nhà khoa học hòa tan các khối xây dựng riêng lẻ, làm nóng chúng một chút và chỉ trong một giờ, các phân tử tự sắp xếp thành một cấu trúc lồng nano.

“Phần khó khăn nhất của nghiên cứu này là phân tích cấu trúc sắp xếp của hộp, tức là cách các khối xây dựng riêng lẻ được kết nối với nhau. Chúng tôi phải kết hợp các phương pháp phân tích và tạo mô hình thông qua hóa học tính toán cho đến khi mô hình máy tính khớp với sản phẩm trong ống nghiệm. Đây là một công việc điều tra lâu dài và khó khăn”, Subhasis Chattopadhyay, một sinh viên tham gia nghiên cứu, mô tả.

Các nhà khoa học đã thử nghiệm các cấu trúc được tạo ra trong các nghiên cứu sinh học, và kết quả thu được còn đáng ngạc nhiên hơn. Sự kết hợp giữa một phối tử hữu cơ và một ion kim loại palladium đã dẫn đến sự gia tăng gần 60 lần lượng palladium độc hại xâm nhập vào tế bào ung thư, khiến chúng co lại và ức chế khả năng sống sót xuống một nửa. Kết quả cho thấy một liều palladium tương đương mà không có lồng nano không có tác dụng đáng kể.

Các tác giả tin rằng nghiên cứu này có tiềm năng to lớn cho xã hội. Nếu những thực thể phân tử mới này được sử dụng trong thực tế, họ cho biết chúng có thể dẫn đến các phương pháp điều trị ung thư hiệu quả hơn, nhắm mục tiêu chính xác hơn và nhẹ nhàng hơn đối với các mô khỏe mạnh. Điều này có thể đồng nghĩa với việc ít tác dụng phụ hơn cho bệnh nhân và giúp bệnh nhân phục hồi nhanh hơn sau điều trị. Ngoài ra, các phân tử này có thể truyền cảm hứng cho các phương pháp điều trị mới trong các lĩnh vực y học khác.

MP (tổng hợp)