Nghiên cứu mới đây của các nhà khoa học Hàn Quốc đã phát triển một loại thuốc có tác dụng phòng ngừa tổn thương mô tế bào do phóng xạ bằng tinh thể xeri/mangan oxit. Kết quả nghiên cứu mở ra triển vọng mới trong điều trị và bảo vệ bệnh nhân xạ trị ung thư.

Phóng xạ có thể trực tiếp hoặc gián tiếp gây tổn thương đến tế bào theo nhiều cách. Trường hợp thứ nhất là DNA tiếp xúc trực tiếp với năng lượng phóng xạ gây đột biến gen. Trường hợp thứ hai là khi tia phóng xạ tiếp xúc với chất lỏng trong cơ thể làm sản sinh các phân tử gốc tự do có nguy cơ gây tổn thương tế bào và mô trên diện rộng gọi là Loài oxy phản ứng (ROS). Lượng ROS dư thừa thường có liên quan tới nhiều bệnh phổ biến như nhiễm trùng máu, ung thư, bệnh tim mạch và Parkinson.
Hình minh họa cơ chế hoạt động của tinh thể nano CeO2/Mn3O4.Nguồn: Institute for Basic Science

Các nhà nghiên cứu tại viện nghiên cứu Khoa học Cơ bản (IBS), Hàn Quốc đã sử dụng các vật liệu nano chống oxi hóa nhằm đối phó với ROS. Trong đó, nghiên cứu tập trung vào hai chất oxi hóa tồn tại ở dạng tinh thể nano trước đó đã được chứng minh tác dụng loại bỏ ROS là Xeri oxit (CeO2) và Mangan oxit (Mn3O4). Thí nghiệm kết hợp chồng hai chất này lên nhau cho thấy hiệu quả điều trị cao hơn hẳn khi sử dụng riêng lẻ từng chất. Hiệu ứng kết hợp này được cho là do các lớp mangan oxit bị ép căng hơn tạo ra khoảng trống oxy trên bề mặt xeri oxit nằm ngay bên dưới cho phép hút được nhiều ROS hơn.

Sau đó, hàng loạt thí nghiệm được thực hiện để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả của các tinh thể nano. Đầu tiên, chúng được thử nghiệm trên các organoid - bản sao của các cơ quan tế bào được nuôi cấy nhân tạo và cho kết quả khả quan. So với các tế bào không được điều trị, các organoid được xử lý trước với các tinh thể nano CeO2/Mn3O4 biểu hiện nhiều gen liên quan tới sự sinh trưởng và duy trì tế bào ruột gốc và bớt đi các gen chết.

Thử nghiệm tiếp theo trên chuột cũng cho thấy hiệu quả tốt với tỉ lệ sống sót sau 30 ngày là 67%, đồng thời ghi nhận giảm kích ứng oxi hóa bên trong các tế bào cơ quan nội tạng, tuần hoàn và tủy xương.

Đặc biệt, phương pháp sử dụng thuốc mới có thể phát huy tác dụng với liều lượng rất nhỏ, ít hơn gấp 360 lần so với liều Amifostine thông thường dùng để bảo vệ bệnh nhân thực hiện xạ trị ung thư.

Bởi nghiên cứu vẫn đang trong giai đoạn phát triển nên loại thuốc mới sẽ phải trải qua giai đoạn kiểm nghiệm nghiêm ngặt kéo dài trước khi được sử dụng trên người.

Nguồn: https://newatlas.com/medical/nanocrystal-treatments-protect-cells-radiation-damage/