Một nghiên cứu mới trên chuột đã chỉ ra rằng việc nạp thuốc trị ung thư palbociclib (Ibrance) trong các hạt nano có thể tăng cường khả năng chống lại u nguyên bào tủy, một loại ung thư não. Theo các nhà nghiên cứu đứng đầu nghiên cứu, lớp phủ hạt nano giúp thuốc tiếp cận các khối u tốt hơn và tồn tại trong cơ thể lâu hơn.

U nguyên bào tủy là một loại ung thư não ác tính, hiếm gặp, ảnh hưởng đến trẻ em và thanh niên. Trong khi hầu hết bệnh nhân được chữa khỏi bằng phẫu thuật, xạ trị và hóa trị, họ thường để lại các tác dụng phụ gây suy nhược. Và cứ 5 người thì có 1 người bị ung thư tái phát sau liệu pháp ban đầu, không có lựa chọn điều trị hiệu quả cao nào.

Vì vậy, “mặc dù liệu pháp điều trị u nguyên bào tủy tiêu chuẩn có hiệu quả đối với hầu hết bệnh nhân, nhưng nó vẫn không thực sự khả quan, với độc tính gây tàn phế và quá nhiều thất bại,” bác sĩ chuyên khoa ung thư thần kinh nhi khoa, Timothy Gershon, MD, Ph.D., thuộc Đại học Bắc Carolina cho biết. (UNC) Trung tâm Ung thư Toàn diện Lineberger ở Chapel Hill, một trong những nhà nghiên cứu chính của nghiên cứu.

Nghiên cứu cho thấy bản thân palbociclib không thu nhỏ khối u nguyên bào tủy ở chuột và chuột chết nhanh chóng. Khi các nhà nghiên cứu điều trị cho chuột bằng palbociclib chứa các hạt nano, chuột sống lâu hơn nhưng khối u của chúng cuối cùng lại phát triển trở lại.

Tuy nhiên, những con chuột được điều trị bằng các hạt nano có chứa cả palbociclib và một loại thuốc khác, sapanisertib, sống lâu hơn đáng kể so với những con chỉ được điều trị bằng một trong hai loại thuốc. Kết quả của nghiên cứu, được NCI tài trợ một phần, đã được công bố vào ngày 26 tháng 1 trên tạp chí Science Advances .

Marta Penas-Prado, MD, thuộc Trung tâm NCI cho biết: “Một trong những thách thức của việc điều trị u nguyên bào tủy là sự xâm nhập của thuốc vào khối u và có vẻ như công thức hạt nano này làm cho thuốc tốt hơn ở chính xác điều đó: xâm nhập vào não và xâm nhập vào khối u”. cho Nghiên cứu Ung thư. Tiến sĩ Penas-Prado, người chăm sóc bệnh nhân trưởng thành bị u nguyên bào tủy, không tham gia vào nghiên cứu.

Với những kết quả đầy hứa hẹn này từ nghiên cứu trên chuột, “chúng tôi đang động não tìm cách đưa phương pháp này vào thử nghiệm lâm sàng,” nhà nghiên cứu chính khác của nghiên cứu, Marina Sokolsky-Papkov, Tiến sĩ, của UNC-Chapel Hill, cho biết.

Những thiếu sót của palbociclib

Palbociclib là một liệu pháp nhắm mục tiêu ngăn chặn một cặp protein—CDK4 và CDK6—hoạt động bất thường ở một số khối u, khiến chúng phát triển ngoài tầm kiểm soát. Nó hiện đang được sử dụng như một phương pháp điều trị ung thư vú và đang được nghiên cứu để điều trị các bệnh ung thư khác có hoạt động CDK4 và CDK6 bất thường, bao gồm cả u nguyên bào tủy.

Đối với nghiên cứu của họ, các nhà nghiên cứu đã sử dụng những con chuột được biến đổi gen để phát triển khối u nguyên bào tủy vài ngày sau khi sinh. Không cần điều trị, những con chuột này vẫn sống sót chỉ vài ngày sau khi phát triển khối u.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng việc điều trị chuột bằng palbociclib không giúp chuột sống lâu hơn. Tiến sĩ Sokolsky-Papkov giải thích rằng đó là vì thuốc không dễ dàng đi vào não.

Trong những trường hợp như vậy, cô ấy nói, “cách tiếp cận truyền thống là ‘hãy thử dùng liều cao hơn để đưa nhiều hơn một chút vào não.’ Nhưng mọi thứ không đi vào não sẽ kết thúc ở một nơi khác trong cơ thể và tạo ra độc tính.”

Thay vào đó, nhóm nghiên cứu đã thiết kế một hạt nano mà họ hy vọng sẽ giúp palbociclib tiếp cận các khối u trong não và làm cho nó ít độc hơn đối với phần còn lại của cơ thể. Để tạo ra hạt nano, họ đã sử dụng một loại polyme dẻo có thể kết hợp thành các hình dạng giống như bong bóng xà phòng nhỏ gọi là mixen chứa thuốc ở trung tâm. Khi vào bên trong cơ thể, các hạt nano từ từ giải phóng các loại thuốc được đóng gói.

Tiến sĩ Sokolsky-Papkov, người có nghiên cứu tập trung vào các hệ thống phân phối thuốc dựa trên công nghệ nano, cho biết: “Polyme của chúng tôi là duy nhất ở chỗ nó có thể chứa rất nhiều thuốc bên trong. “Ngoài ra, nó còn có khả năng chứa nhiều loại thuốc trong cùng một mixen.”

Các hạt nano giúp palbociclib tiếp cận các khối u não

Hạt nano của nhóm dường như rất hiệu quả: nồng độ tối đa của hạt nano palbociclib trong khối u chuột cao hơn 75% so với nồng độ của palbociclib thông thường. Dạng hạt nano cũng tồn tại trong máu lâu hơn.

So với palbociclib thông thường, cùng liều lượng của hạt nano palbociclib ít độc hơn đối với chuột. Các nhà khoa học phát hiện ra rằng liều cao nhất của hạt nano palbociclib mà chuột có thể dung nạp được gấp 5 lần liều palbociclib thông thường.

Điều đó có thể là do lớp phủ hạt nano ngăn palbociclib “làm hại các cơ quan trong bụng. Tiến sĩ Gershon giải thích [Thuốc ở dạng] trong hạt nano và không tương tác với các bộ phận của cơ thể mà chúng ta không muốn,” như thận và gan.

Hạt nano palbociclib cũng có hiệu quả chống ung thư. Hạt nano làm chậm sự phát triển của khối u nguyên bào tủy và những con chuột được điều trị bằng hạt nano sống lâu hơn so với chuột được điều trị bằng palbociclib thông thường (tỷ lệ sống trung bình là 22 ngày so với 17 ngày).

Điều trị kết hợp tránh được tình trạng kháng thuốc

Mặc dù hạt nano palbociclib đã thu nhỏ khối u nguyên bào tủy ở chuột, nhưng tác dụng không kéo dài và các khối u bắt đầu phát triển trở lại sau vài ngày.

Các nhà khoa học gọi hiện tượng này là kháng thuốc: Khi các tế bào ung thư dễ dàng phát triển bất chấp sự hiện diện của một loại thuốc đã từng tiêu diệt chúng.

Tiến sĩ Penas-Prado cho biết: “Kháng thuốc là một thách thức thường xảy ra trong quá trình điều trị các khối u. “Nếu bạn nhắm mục tiêu vào một con đường cụ thể, [khối u] sẽ có cách bù đắp cho điều đó bằng cách sử dụng các con đường khác để tiếp tục phát triển.”

Bằng cách xem xét các tế bào ung thư riêng lẻ, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các tế bào kháng lại các hạt nano palbociclib đã làm giảm hoạt động của một loại protein gọi là mTOR. Các nhà khoa học lập luận rằng mặc dù hoạt động mTOR thấp hơn có thể giúp các tế bào ung thư chống lại việc điều trị bằng palbociclib, nhưng chúng có thể không thể tồn tại nếu hoạt động mTOR bị xóa sổ hoàn toàn.

Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã nạp vào các hạt nano cả palbociclib và sapanisertib, một loại thuốc đang được nghiên cứu ngăn chặn mTOR, để xem liệu việc giảm thêm hoạt động của protein này có làm khối u co lại lâu hơn hay không.

Những con chuột được điều trị bằng các hạt nano chứa hai loại thuốc sống lâu hơn đáng kể so với những con chuột được điều trị bằng các hạt nano chỉ chứa một trong hai loại thuốc. Tất cả những con chuột được điều trị bằng hạt nano palbociclib hoặc hạt nano sapanisertib đã chết trong vòng 30 ngày, nhưng 70% số chuột được điều trị bằng hạt nano hai loại thuốc đã sống được hơn 35 ngày.

Tiến sĩ Sokolsky-Papkov cho biết, những con chuột này có một dạng u nguyên bào tủy rất hung dữ, vì vậy “chứng kiến phản ứng như thế này, nơi những con chuột sống lâu hơn rất nhiều — kết quả này thật đáng kinh ngạc.”

Hướng tới các thử nghiệm lâm sàng

Tiến sĩ Penas-Prado cảnh báo, mặc dù kết quả rất hứa hẹn nhưng cho đến nay phương pháp này mới chỉ được thử nghiệm trên chuột. Cô ấy nói: “Liệu hồ sơ độc tính, độ an toàn và hiệu quả [của hạt nano] tương tự, tốt hơn hay tệ hơn ở người vẫn còn phải được chứng minh.

Tiến sĩ Sokolsky-Papkov giải thích: Trước khi chuyển sang nghiên cứu ở người, nhóm cần thực hiện thêm các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm về sự an toàn của hạt nano của họ. Cô ấy nói rằng polyme trong hạt nano chưa được chấp thuận sử dụng ở người, vì vậy họ chưa thể tiến hành các nghiên cứu lâm sàng.

Nhưng nhìn về phía trước, Tiến sĩ Gershon cho biết họ hy vọng sẽ thử nghiệm hạt nano palbociclib trong một thử nghiệm lâm sàng “đặc biệt dành cho những người bị u nguyên bào tủy tái phát vì họ không có các lựa chọn [điều trị] tốt.”

Tiến sĩ Penas-Prado đồng ý, nói thêm rằng cuối cùng nó “cũng có thể được thử nghiệm như một chất hỗ trợ cho liệu pháp điều trị ban đầu với mục đích giảm liều bức xạ mà [bệnh nhân] cần phải tiếp nhận.” Cô ấy nói rằng điều đó có khả năng làm giảm lượng bức xạ gây hại cho các cơ thể đang phát triển.

Tiến sĩ Gershon lưu ý rằng thậm chí xa hơn nữa, phương pháp hạt nano này có khả năng cải thiện các phương pháp điều trị cho các loại ung thư não khác. Ông cho biết thêm, nhóm dự định nghiên cứu phương pháp này trên mô hình chuột mắc bệnh u nguyên bào thần kinh đệm.