Phương pháp điều trị ung thư vú mới loại bỏ khối u mà không gây hại cho các tế bào khỏe mạnh

Các nhà khoa học đã phát triển muối cyanine-carborane, một hóa chất nhạy cảm với ánh sáng mới có thể nhắm mục tiêu chính xác và tiêu diệt các tế bào ung thư hung hãn với ít tác dụng phụ hơn. Ở chuột, liệu pháp này loại bỏ hoàn toàn các khối u ung thư vú di căn và có thể mở rộng các lựa chọn điều trị cho các bệnh ung thư sâu.

Một bước đột phá đã làm cho liệu pháp quang động trở nên an toàn và hiệu quả hơn.

Các nhà khoa học đã phát triển các hóa chất nhạy cảm với ánh sáng mới có thể tăng cường đáng kể việc điều trị ung thư hung hãn trong khi giảm thiểu tác dụng phụ. Trong các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm trên chuột, liệu pháp này đã loại bỏ hoàn toàn các khối u ung thư vú di căn.

Những hợp chất mới được phát triển này, được gọi là muối cyanine-carborane, được trình bày chi tiết trong một nghiên cứu gần đây được công bố trên Angewandte Chemie, một tạp chí của Hiệp hội Hóa học Đức.

Phương pháp điều trị được xây dựng dựa trên liệu pháp quang động học (PDT), một phương pháp đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ để điều trị ung thư da và bàng quang. PDT liên quan đến việc đưa các hóa chất nhạy cảm với ánh sáng vào cơ thể, nơi chúng tích tụ trong tế bào ung thư. Khi tiếp xúc với ánh sáng, các hợp chất này kích hoạt và phá hủy các tế bào bị bệnh.

Ánh sáng làm cho các hóa chất tạo ra các phân tử oxy phản ứng cao – giống như pháo sinh hóa nhỏ – phá vỡ các tế bào ung thư từ bên trong trong khi để lại các tế bào khỏe mạnh không bị tổn hại.

Đây là một liệu pháp hữu ích với một số nhược điểm hạn chế hiệu quả của nó, bao gồm nhạy cảm với ánh sáng kéo dài, thâm nhập mô kém và độc tính ngoài mục tiêu. Những nhược điểm này có thể ngăn cản việc loại bỏ hoàn toàn khối u và có thể dẫn đến tái phát ung thư.

Nỗ lực đa ngành để vượt qua những hạn chế của PDT

Nhóm nghiên cứu đa ngành bao gồm các nhà khoa học từ Đại học California, Riverside và Đại học Bang Michigan, hoặc MSU.

“Muối cyanine-carborane giảm thiểu những thách thức này, cung cấp một cách an toàn hơn, chính xác hơn để tiêu diệt hoàn toàn các khối u trong khi vẫn giữ được mô khỏe mạnh”, Giáo sư Sophia Lunt, nhà nghiên cứu ung thư MSU và đồng điều tra viên chính của dự án cho biết.

Bệnh nhân đang điều trị liệu pháp quang động cho ung thư biểu mô tế bào đáy. Tín dụng: RapidEye / Getty

Các nhà nghiên cứu cho biết các hóa chất PDT hiện tại được FDA phê duyệt vẫn còn trong cơ thể trong thời gian dài. Sau khi điều trị, bệnh nhân phải ở trong bóng tối từ hai đến ba tháng vì ngay cả mức độ ánh sáng thấp cũng sẽ khiến họ bị phồng rộp và bỏng.

Ngược lại, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng muối cyanine-carborane thải ra khỏi cơ thể nhanh hơn, chỉ còn lại trong các tế bào ung thư cần điều trị.

Điều trị nhắm mục tiêu với tác dụng phụ tối thiểu

Vincent Lavallo, giáo sư hóa học UCR và đồng điều tra viên chính, là một chuyên gia về tổng hợp carboranes.

Giáo sư Hóa học UC Riverside Vincent Lavallo. Tín dụng: UCR

“Điều thú vị nhất là khả năng nhắm mục tiêu của chất này mà chúng tôi đã tạo ra để đi ngay nơi cần thiết và ở đó trong khi phần còn lại đi qua. Bằng cách đó, bạn sẽ chỉ tiêu diệt các tế bào ngay tại chỗ ung thư chứ không gây hại cho bệnh nhân”, Lavallo nói.

Lavallo đã làm việc cùng với Richard Lunt, giáo sư kỹ thuật hóa học của MSU, để phát triển muối cyanine-carborane.

Không giống như các tác nhân PDT thông thường, các muối khai thác tính dễ bị tổn thương tự nhiên trong các tế bào ung thư. Chúng được hấp thụ bởi các protein được gọi là OATP được biểu hiện quá mức trong các khối u. Điều này cho phép nhắm mục tiêu chính xác mà không cần các hóa chất bổ sung đắt tiền hiện đang được sử dụng với PDT để giúp nhắm mục tiêu các tế bào ung thư.

PDT truyền thống cũng bị hạn chế về khả năng điều trị các khối u sâu vì nó hoạt động với bước sóng ánh sáng chỉ xuyên qua vài mm vào cơ thể. Khi bên trong tế bào ung thư, muối cyanine-carborane có thể được kích hoạt bởi ánh sáng cận hồng ngoại có thể di chuyển sâu hơn vào các mô. Điều này có thể mở rộng phạm vi ung thư có thể được điều trị.

Với thành công của họ, các nhà nghiên cứu được khuyến khích tiếp tục nghiên cứu và cố gắng mở rộng các loại liệu pháp ung thư mà muối có thể được sử dụng. Có thể thay đổi muối để chúng có thể được sử dụng với các nguồn năng lượng khác ngoài ánh sáng thâm nhập sâu hơn vào cơ thể.