Người ta cần thuốc chỉ đi vào một tế bào cụ thể hay một cơ quan cụ thể để thực hiện hiệu năng sinh học. Làm thế nào để thuốc không đi vào cả những tế bào lành hay những cơ quan hoàn toàn khoẻ mạnh. Niềm mong mỏi có được cách thức đưa trực tiếp thuốc tới duy nhất một loại tế bào bệnh lý chưa bao giờ kết thúc. Và người ta có quyền hy vọng vào công nghệ mới, công nghệ dược nano...

Dược nano là gì?

Dược điều trị hiện nay mới thành công ở việc chế tạo ra những viên thuốc thông thường chứa đủ những hoạt chất sinh học trị bệnh. Những hoạt chất này được sản xuất đủ và dự trữ cho dập tắt bệnh lý kể cả khi đó là vụ đại dịch. Kích thước của chúng khá to và chúng ta có thể nhìn thấy bằng mắt thường. Nhưng chúng lại có đầy đủ các nhược điểm như đã nêu trên.

Bằng công nghệ nano, người ta đã tiến thêm một bậc. Các sản phẩm dược lý tạo ra chỉ bé bằng một phân tử hoá học mang kích thước cỡ nanomet (nm). Có thể hiểu đơn giản như thế này, dược điều trị thông thường tạo ra những viên thuốc to như cái khuy áo thì dược nano lại tạo ra được những viên thuốc bé hơn cả sợi tóc. Trên những viên thuốc bé con này, ngoài thành phần hoạt tính là thuốc người ta còn gắn lên đó những phân tử chất dẫn đường có nhiệm nhận ra đích nào cần đến.

Viên thuốc điều trị thông thường.

Cách thức chế tạo ra những viên thuốc nano này cũng có nhiều cách khác nhau. Ban đầu người ta chế tạo thành công những viên thuốc dạng này bằng cách lấy thân tế bào của một con virut khảm trên thực vật họ đậu. Người ta làm rỗng hoá thân virut, chứa thuốc ở trong thân này và gắn những chất hoá học chỉ điểm lên bề mặt mà cụ thể là người ta đã gắn những đoạn peptid chuyên bắt sóng với các in-tơ-grin (intergrin), những protein xuất hiện trên bề mặt tế bào ung thư.

Cũng có khi người ta tạo ra một phức hợp giữa sắt và vàng, hai nguyên tử sắt kẹp lấy phân tử vàng, phân tử vàng thì gắn thuốc còn phân tử sắt thì gắn với chất nhận diện. Gần đây nhất người ta tạo ra được một hỗn hợp dạng xà phòng gọi là những hạt mi-xen, những hạt này chứa trong trung tâm của nó là hoạt chất điều trị.

Dược nano không phải là một lĩnh vực công nghệ có từ lâu đời. Được khai sinh cách đây vài năm hay chính xác là mới được ứng dụng công nghệ nano vào lĩnh vực y dược học nhưng nó đã tỏ ra là một lĩnh vực công nghệ sự sống tiềm năng.

Tính ưu việt của công nghệ nano

Hai điểm tiến bộ nhất của dược nano là tạo ra được những viên thuốc có kích thước cực nhỏ lại được gắn những chất nhận diện vô cùng đặc hiệu. Việc tạo ra cho được những viên thuốc cực nhỏ làm thuốc vô cùng dễ hấp thu và vận chuyển, thuốc hầu như đến được 100% với tế bào mà không bị “rơi vãi” dọc đường. Việc này cũng giải quyết được sự cố tan và không tan trong máu của các hợp chất sinh học, những trở ngại mà người ta phải hết sức lưu ý khi chế tạo thuốc.

Lợi điểm thứ hai của phương pháp này là có thể vận chuyển thuốc trực tiếp tới nơi cần tác dụng. Chính là do nó có những phân tử nhận diện với độ đặc hiệu cực kỳ cao. Chẳng hạn như đoạn peptid chỉ nhận với loại protein in-tơ-grin của tế bào ung thư. Mà kho chứa những chất chỉ điểm này thì không hề thiếu trong công nghệ dược. Ưu điểm này giúp chúng ta có thể sử dụng những thuốc được coi là thuốc độc nhưng có tác dụng điều trị cực kỳ cao mà không hề sợ sự phá hủy mô lành hay ảnh hưởng tới sức khỏe bởi đã hạ thấp nồng độ sử dụng và đã chỉ điểm tác dụng đích xác.

Mô hình vận chuyển dược nano.

Sự thành công vang dội nhất của dược nano là trong ung thư. Có thể dẫn ra đây vài ví dụ. Nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Washington đã tập trung nghiên cứu trên thuốc fumagillin, loại thuốc vừa có tác dụng trị nấm lại vừa ngăn chặn quá trình sinh tạo mạch máu cho khối u. Fumagillin là một hoá trị liệu có hiệu lực tốt nhưng tại liều gây ra được tác dụng dược lý ung thư trên lâm sàng thì cũng là chạm ngưỡng gây độc tới các cơ quan thần kinh.

Để nhằm vào khối u trực tiếp, các nhà nghiên cứu đã chế tạo phân tử nano có kích cỡ 250nm. Phân tử này có một trung tâm lỏng trơ về mặt hoá học và một bề mặt dầu có hai điểm tiếp nhận, một loại để gắn kết với mô đích và một loại để gắn fumagllin. Sau khi được tiêm vào mạch máu, người ta thấy kích thước khối u nhỏ đi một cách đáng kinh ngạc. Bằng cách vận chuyển thuốc trực tiếp tới khối u, họ đã hạ thấp liều đi 1.000 lần. Kết quả là không một con thỏ nào có biểu hiện của hiện tượng bị nhiễm độc hoá trị liệu, điều vốn làm đau đầu các nhà điều trị học.

Theo một cách khác, các nhà nghiên cứu của Đại học Tokyo đã tạo ra được một hỗn hợp xà phòng các phân tử gọi là các hạt mi-xen để vận chuyển thuốc tới khối u và giải phóng các thuốc bên trong các khối u này. Hiệu năng này không những bảo toàn dược lý mà còn giúp bảo vệ thuốc chống lại sự đề kháng của các tế bào ung thư. Thành tựu này được chứng minh là có tác dụng với thuốc oxaliplatin làm giảm kích thước khối u trên chuột, thậm chí với cả các khối u đã hoàn toàn kháng thuốc trong điều trị. Bằng cách này, từ mức 5-10% các phân tử thuốc tới được nhân tế bào thì đã được nâng lên 100% làm rối loạn sự sống của tế bào ung thư. Tác dụng ức chế khối u được thấy rõ trên khối ung thư trực tràng, khi chúng làm giảm sự phát triển khối u 75% so với nhóm dùng oxaliplatin thông thường.

Liệu dược nano có là dấu chấm hết cho viên thuốc uống?

Dược điều trị thường -  Sống chung hay thay thế?

Những thành tựu trên có vẻ như là một tín hiệu thần kỳ. Từ nay chúng sẽ không còn quá lo ngại vì sự độc hại của những hoá trị liệu ung thư vốn được coi là độc chất sinh học. Nhưng liệu dược nano có thay thế được hoàn toàn dược điều trị thông thường hiện nay? Xin trả lời luôn là không. Bởi lẽ muốn tạo thành một phân tử thuốc hoạt động, chúng ta phải gắn thành công những phân tử thuốc vào những hạt nano, nhưng không phải là chúng ta cứ thích gắn gì là gắn được. Hay nói một cách khác, không phải thuốc nào cũng có thể gắn được lên các hạt nano. Những loại thuốc có hướng tính kim loại thì mới gắn được lên các phân tử kim loại, những loại thuốc ưa mỡ thì mới tạo thành được các hạt mi-xen.

Bên cạnh đó, một trở ngại của loại dược mới mẻ này là giá thành. Vốn là một sản phẩm của công nghệ nên giá thành của nó cũng không hề rẻ, giảm tác dụng phụ 1.000 lần thì giá thành của nó cũng gấp khoảng 1.000 lần. Chắc chắn rằng những bệnh nhân nghèo không thể có điều kiện chi trả. Vì thế mà dược nano không thể thay thể hoàn toàn dược điều trị thông thường hiện nay.