Theo số liệu năm 2012 của WHO, gánh nặng tử vong do ung thư chiếm hàng thứ hai sau các bệnh tim mạch. Theo số liệu thống kê, ước tính mỗi năm có 100.000-150.000 trường hợp mới mắc và khoảng 75.000 trường hợp tử vong do ung thư. WHO khuyến cáo rằng từ năm 2010 trở đi tại Việt Nam mỗi năm có thể có đến 200.000 trường hợp mới phát hiện ung thư và sẽ có khoảng 100.000 chết. Hiện nay, có bốn nhóm phương pháp chính điều trị ung thư: phẫu thuật, xạ trị, hóa trị và sử dụng thuốc điều trị nhắm đích. Nhiều hoạt chất đã được chứng minh có tác dụng trong điều trị ung thư như busulfan, doxorubicin, 5-fluorouracil... Tuy nhiên, những hoạt chất này có nhược điểm là tính đặc hiệu nhắm đích kém, dược động học kém và nhiều tác dụng phụ (do phải sử dụng liều cao).

Để giảm bớt những nhược điểm này, các hệ dẫn truyền thuốc trị ung thư đã và đang được phát triển sử dụng vật liệu nano như liposome, micelle, polyelectrolyte capsule.... Trong đó, một trong các vật liệu được nghiên cứu gần đây để phục vụ liệu pháp điều trị bằng thuốc là vật liệu khung hữu cơ - kim loại (metal-organic frameworks - MOF). MOF được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực bao gồm phân tách, lưu trữ khí, xúc tác, hấp phụ... Ngoài ra, chúng còn có những đặc tính phù hợp với việc dẫn truyền thuốc như không độc, có thể phân hủy sinh học, bản chất xốp giúp chúng mang thuốc với tải trọng cao, và kích cỡ phù hợp để kiểm soát sự giải phóng thuốc in-vitro. Theo các nghiên cứu đã được công bố, MIL(Fe) là một họ vật liệu khung cơ - kim trên cơ sở ion Fe3+ kết hợp với axit đa chức cũng được coi là vật liệu hứa hẹn cho mục đích dẫn truyền thuốc trong đó có thuốc điều trị ung thư. “Chương trình nghiên cứu khoa học và công nghệ trọng điểm quốc gia phát triển công nghiệp hoá dược đến năm 2020” được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt theo Quyết định số 61/2007/QĐTTg ngày 07/5/2007 có xác định đến mục tiêu “Nghiên cứu tạo ra những công nghệ có chất lượng cao ở trong nước, kết hợp với nhập khẩu, làm chủ và ứng dụng công nghệ tiên tiến, hiện đại của nước ngoài để sản xuất nguyên liệu hoá dược phục vụ ngành công nghiệp dược và công nghiệp bào chế thuốc chữa bệnh, tiến tới chủ động sản xuất thuốc ở trong nước”.

Trên cơ sở đó, nhóm thực hiện đề tài thuộc Viện Khoa học và Công nghệ quân sự do PGS. TS. Nguyễn Thị Hoài Phương đứng đầu đã triển khai thực hiện đề tài: “Nghiên cứu chế tạo chất dẫn thuốc ung thư trên cơ sở vật liệu nano kim loại - hữu cơ (một kim loại)” với mong muốn nghiên cứu về một sản phẩm mới, tiên tiến; có tính thực tiễn, có khả năng áp dụng vào quá trình sản xuất thuốc chống ung thư ở Việt Nam. Đồng thời, xây dựng được quy trình chế tạo chất dẫn thuốc ung thư trên cơ sở vật liệu nano kim loại - hữu cơ 20g/mẻ (1 kim loại); thử nghiệm, đánh giá khả năng dẫn thuốc của chất chế tạo được.

Đề tài thực hiện trong 30 tháng (gia hạn 6 tháng so với hợp đồng) đã đạt được một số kết quả sau:

1. Đã tổng hợp thành công 4 họ vật liệu khung kim loại - hữu cơ trên cơ sở sắt (III) với phối tử hữu cơ đa chức bao gồm: MIL-53(Fe), MIL-88(Fe), MIL-100(Fe), MIL-101(Fe). Trong đó sử dụng kỹ thuật siêu âm trực tiếp cho phép thu được sản phẩm có các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu đạt với đăng ký trong Thuyết minh đề tài.

2. Đã khảo sát đặc trưng tính chất và khả năng mang - nhả hoạt chất 5-fluorouracil của các họ vật liệu MIL-53(Fe), MIL-88(Fe), MIL-100(Fe) sau khi đánh giá và lựa chọn 3 trong số 4 họ vật liệu đã tổng hợp được. Kích thước hạt, đặc trưng bề mặt đã được đánh giá và thu được kết quả đạt yêu cầu so với đăng ký trong TMĐT.

3. Đã thử nghiệm đánh giá khả năng tiêu diệt tế bào ung thư các dòng MCF7, AGS, HT-29 hệ vật liệu mang thuốc MIL-53(Fe)@5-FU sau khi đánh giá và lựa chọn 1 họ vật liệu mang thuốc. Kết quả thử nghiệm cho thấy hệ vật liệu mang thuốc có khả năng tiêu diệt tế bào ung thư các dòng ung thư dạ dày, ung thư đại tràng và ung thư vú và khi so sánh với hoạt chất độc lập thì hệ MIL53(Fe)@5-FU có khả năng nhả chậm hoạt dược, duy trì và kéo dài thời gian tác dụng đối với tế bào ung thư.

4. Đã thử nghiệm và đánh giá độc tính cấp của vật liệu MIL-53(Fe) và hệ vật liệu mang thuốc MIL-53(Fe)@5-FU trên động vật sống là chuột. Kết quả thử nghiệm cho thấy hệ vật liệu mang thuốc an toàn với chuột khi sử dụng liều khá cao. Tuy nhiên, chuột có biểu hiện rối loạn tiêu hoá khi sử dụng thuốc.

5. Đã chế tạo 06 mẫu vật liệu đầy đủ chủng loại, số lượng, đạt chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu theo đăng ký trong Thuyết minh đề tài.

Kết quả đề tài đã được công bố tại các Hội nghị khoa học và các tạp chí chuyên ngành, trong đó có một công trình được đăng trên tạp chí ChemistrySelect trong hệ thống ISI; 01 sáng chế được chấp nhận đơn.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 17225/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

P.T.T (TH)

Theo số liệu năm 2012 của WHO, gánh nặng tử vong do ung thư chiếm hàng thứ hai sau các bệnh tim mạch. Theo số liệu thống kê, ước tính mỗi năm có 100.000-150.000 trường hợp mới mắc và khoảng 75.000 trường hợp tử vong do ung thư. WHO khuyến cáo rằng từ năm 2010 trở đi tại Việt Nam mỗi năm có thể có đến 200.000 trường hợp mới phát hiện ung thư và sẽ có khoảng 100.000 chết. Hiện nay, có bốn nhóm phương pháp chính điều trị ung thư: phẫu thuật, xạ trị, hóa trị và sử dụng thuốc điều trị nhắm đích. Nhiều hoạt chất đã được chứng minh có tác dụng trong điều trị ung thư như busulfan, doxorubicin, 5-fluorouracil... Tuy nhiên, những hoạt chất này có nhược điểm là tính đặc hiệu nhắm đích kém, dược động học kém và nhiều tác dụng phụ (do phải sử dụng liều cao).

Để giảm bớt những nhược điểm này, các hệ dẫn truyền thuốc trị ung thư đã và đang được phát triển sử dụng vật liệu nano như liposome, micelle, polyelectrolyte capsule.... Trong đó, một trong các vật liệu được nghiên cứu gần đây để phục vụ liệu pháp điều trị bằng thuốc là vật liệu khung hữu cơ - kim loại (metal-organic frameworks - MOF). MOF được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực bao gồm phân tách, lưu trữ khí, xúc tác, hấp phụ... Ngoài ra, chúng còn có những đặc tính phù hợp với việc dẫn truyền thuốc như không độc, có thể phân hủy sinh học, bản chất xốp giúp chúng mang thuốc với tải trọng cao, và kích cỡ phù hợp để kiểm soát sự giải phóng thuốc in-vitro. Theo các nghiên cứu đã được công bố, MIL(Fe) là một họ vật liệu khung cơ - kim trên cơ sở ion Fe3+ kết hợp với axit đa chức cũng được coi là vật liệu hứa hẹn cho mục đích dẫn truyền thuốc trong đó có thuốc điều trị ung thư. “Chương trình nghiên cứu khoa học và công nghệ trọng điểm quốc gia phát triển công nghiệp hoá dược đến năm 2020” được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt theo Quyết định số 61/2007/QĐTTg ngày 07/5/2007 có xác định đến mục tiêu “Nghiên cứu tạo ra những công nghệ có chất lượng cao ở trong nước, kết hợp với nhập khẩu, làm chủ và ứng dụng công nghệ tiên tiến, hiện đại của nước ngoài để sản xuất nguyên liệu hoá dược phục vụ ngành công nghiệp dược và công nghiệp bào chế thuốc chữa bệnh, tiến tới chủ động sản xuất thuốc ở trong nước”.

Trên cơ sở đó, nhóm thực hiện đề tài thuộc Viện Khoa học và Công nghệ quân sự do PGS. TS. Nguyễn Thị Hoài Phương đứng đầu đã triển khai thực hiện đề tài: “Nghiên cứu chế tạo chất dẫn thuốc ung thư trên cơ sở vật liệu nano kim loại - hữu cơ (một kim loại)” với mong muốn nghiên cứu về một sản phẩm mới, tiên tiến; có tính thực tiễn, có khả năng áp dụng vào quá trình sản xuất thuốc chống ung thư ở Việt Nam. Đồng thời, xây dựng được quy trình chế tạo chất dẫn thuốc ung thư trên cơ sở vật liệu nano kim loại - hữu cơ 20g/mẻ (1 kim loại); thử nghiệm, đánh giá khả năng dẫn thuốc của chất chế tạo được.

Đề tài thực hiện trong 30 tháng (gia hạn 6 tháng so với hợp đồng) đã đạt được một số kết quả sau:

1. Đã tổng hợp thành công 4 họ vật liệu khung kim loại - hữu cơ trên cơ sở sắt (III) với phối tử hữu cơ đa chức bao gồm: MIL-53(Fe), MIL-88(Fe), MIL-100(Fe), MIL-101(Fe). Trong đó sử dụng kỹ thuật siêu âm trực tiếp cho phép thu được sản phẩm có các chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu đạt với đăng ký trong Thuyết minh đề tài.

2. Đã khảo sát đặc trưng tính chất và khả năng mang - nhả hoạt chất 5-fluorouracil của các họ vật liệu MIL-53(Fe), MIL-88(Fe), MIL-100(Fe) sau khi đánh giá và lựa chọn 3 trong số 4 họ vật liệu đã tổng hợp được. Kích thước hạt, đặc trưng bề mặt đã được đánh giá và thu được kết quả đạt yêu cầu so với đăng ký trong TMĐT.

3. Đã thử nghiệm đánh giá khả năng tiêu diệt tế bào ung thư các dòng MCF7, AGS, HT-29 hệ vật liệu mang thuốc MIL-53(Fe)@5-FU sau khi đánh giá và lựa chọn 1 họ vật liệu mang thuốc. Kết quả thử nghiệm cho thấy hệ vật liệu mang thuốc có khả năng tiêu diệt tế bào ung thư các dòng ung thư dạ dày, ung thư đại tràng và ung thư vú và khi so sánh với hoạt chất độc lập thì hệ MIL53(Fe)@5-FU có khả năng nhả chậm hoạt dược, duy trì và kéo dài thời gian tác dụng đối với tế bào ung thư.

4. Đã thử nghiệm và đánh giá độc tính cấp của vật liệu MIL-53(Fe) và hệ vật liệu mang thuốc MIL-53(Fe)@5-FU trên động vật sống là chuột. Kết quả thử nghiệm cho thấy hệ vật liệu mang thuốc an toàn với chuột khi sử dụng liều khá cao. Tuy nhiên, chuột có biểu hiện rối loạn tiêu hoá khi sử dụng thuốc.

5. Đã chế tạo 06 mẫu vật liệu đầy đủ chủng loại, số lượng, đạt chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu theo đăng ký trong Thuyết minh đề tài.

Kết quả đề tài đã được công bố tại các Hội nghị khoa học và các tạp chí chuyên ngành, trong đó có một công trình được đăng trên tạp chí ChemistrySelect trong hệ thống ISI; 01 sáng chế được chấp nhận đơn.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 17225/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

P.T.T (TH)