Một nhóm nghiên cứu thuộc Đại học Công nghệ Nanyang, Singapore (NTU Singapore) tìm ra một phương pháp tiêu diệt các tế bào ung thư mới, được gọi là 'Con ngựa thành Troy', có hiệu quả cao hơn hẳn các trị liệu thông thường.

Trong phòng thí nghiệm, tế bào ung thư bị tiêu diệt, khối u ác suy giảm rõ rệt trên chuột thử nghiệm khi các nhà khoa học Singapore biến hạt nano thành thành 'con ngựa thành Troy', tấn công vào tế bào ung thư và khiến tế bào tự diệt.

Các nhà nghiên cứu tạo ra hạt nano 'con ngựa thành Troy' bằng cách phủ lên hạt một loại axit amin cụ thể. Các tế bào ung thư rất cần thiết L-phenylalanin với một số axit amin tương tự khác để duy trì sự sống và phát triển. L-phenylalanine là một axit amin 'thiết yếu' do không thể được tạo ra từ cơ thể, phải hấp thụ từ thực phẩm như thịt và các sản phẩm sữa.

Những nghiên cứu của các nhóm nhà khoa học khác cho thấy, sự phát triển của khối u ung thư có thể làm chậm lại hoặc ngăn chặn bằng cách khiến các tế bào ung thư bị 'bỏ đói' các axit amin. Loại bỏ các axit amin cho tế bào ung thư bằng nhịn ăn hoặc thông qua chế độ ăn kiêng đặc biệt thiếu protein cũng là giải pháp khả thi điều trị ung thư.

Nhưng chế độ ăn kiêng nghiêm ngặt không phù hợp với tất cả bệnh nhân, trong đó có những người đang có nguy cơ suy dinh dưỡng hoặc bị hội chứng suy mòn (trạng thái cơ thể sụt cân và mất cơ bắp nghiêm trọng, phát sinh từ bệnh mãn tính. Ngoài ra, tuân thủ hoàn toàn chế độ kiêng khem sẽ rất khó khăn đối với đại đa số bệnh nhân.

Khai thác yếu điểm phụ thuộc axit amin của các tế bào ung thư, nhóm nghiên cứu NTU đề xuất phương pháp mới. Các nhà khoa học Singapore lựa chọn loại hạt nano silica, được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ chỉ định 'Được Công nhận An toàn', phủ bên ngoài bằng L-phenylalanine, Ttrong các thử nghiệm phòng thí nghiệm với chuột, các nhà nghiên cứu nhận thấy, hạt nano tiêu diệt các tế bào ung thư rất hiệu quả và bằng cách rất đặc biệt, khiến các tế bào ung thư tự phá hủy.

 

Hạt nano trị liệu chống ung thư siêu nhỏ, có đường kính 30 nanomet, nhỏ hơn khoảng 30.000 lần so với sợi tóc người, được đặt tên là "Nanoscopic phenylalanine Amino Acid Mimic," hoặc Nano-pPAAM. Phát minh được công bố trên tạp chí khoa học Small, có thể là nền tảng cho các liệu pháp nano chống ung thư trong tương lai.

Phó giáo sư Dalton Tay thuộc Trường Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu, chủ nhiệm công trình nghiên cứu cho biết: “Khác với quan điểm thông thường, cách tiếp cận của chúng tôi là sử dụng vật liệu nano như một loại thuốc thay vì như một phương tiện vận chuyển thuốc. Trong công trình nghiên cứu này, những đặc tính lựa chọn và tiêu diệt các tế bào ung thư của Nano-pPAAM là bản chất, không cần kích thích bên ngoài. Axit amin L-phenylalanine đóng vai trò ‘con ngựa trojan' – vỏ bọc ngụy trang che đậy liệu pháp nano bên trong. "

Các nhà khoa học đã thử nghiệm hiệu quả của Nano-pPAAM trong phòng thí nghiệm và trên chuột, kết quả cho thấy hạt nano tiêu diệt khoảng 80% tế bào ung thư vú, da và dạ dày, tương đương loại thuốc hóa trị liệu Cisplatin.

Lớp phủ axit amin của Nano-pPAAM giúp hạt nano xâm nhập vào tế bào ung thư thông qua tế bào vận chuyển axit amin LAT1. Khi vào bên trong tế bào ung thư, Nano-pPAAM kích thích sản xuất quá mức các loại phản ứng hóa học có oxy (ROS) khiến tế bào ung thư tự hủy diệt nhưng hoàn toàn vô hại đối với các tế bào khỏe mạnh.

Đồng tác giả nghiên cứu, Phó giáo sư Tan Nguan Soon của Trường Y Lee Kong Chian của NTU cho biết: “Với phương pháp điều trị bằng thuốc hóa trị hiện nay, một vấn đề chung phải đối mặt là ung thư tái phát kháng thuốc. Giải pháp này không sử dụng bất kỳ dược tính nào, chỉ dựa vào những đặc tính độc đáo của hạt nano, giải phóng các loại oxy phản ứng (ROS) ở mức độ thảm khốc tiêu diệt tế bào ung thư."

Phó giáo sư Tan Ern Yu, chuyên gia về ung thư vú tại Bệnh viện Tan Tock Seng cho biết, “Phương pháp mới này có thể mang lại nhiều hứa hẹn cho các bệnh ung thư, không chữa trị được bằng hóa trị, do các tế bào ung thư vẫn nhạy cảm với giải pháp 'con ngựa thành Troy' vì hạt nano hoạt động với cơ chế khác, các tế bào ung thư không thể “nhờn” được do nhu cầu hấp thụ axit amin. "

Các nhà khoa học Singapore đang hoàn thiện hơn thiết kế và cấu trúc hóa học Nano-pPAAM để điều trị chính xác hơn các loại ung thư cụ thể và có hiệu quả điều trị cao hơn như kết hợp 'con ngựa thành Troy với những liệu pháp khác như kích thích hệ thống miễn dịch cơ thể chống lại ung thư.