Mặc dù cho tới nay có rất nhiều nghiên cứu về hệ mang thuốc có kích thước nano ứng dụng trong trị bệnh ung thư nhưng Liposome là một trong số ít hệ nano mang thuốc được thương mại hóa dưới một số tên như là Doxil®, AmBisome®, DaunoXome®, DepoCyt® và Visudyne®. Thành quả nghiên cứu trong vài thập niên vừa qua đã tối ưu hóa cấu trúc liposome, tăng hiệu năng cho việc hóa trị liệu ung thư trong cơ thể con người. Tuy nhiên, hiện nay giá thành của các loại thuốc hướng đích này rất cao và người bệnh khó tiếp cận được với các dòng sản phẩm này.

Hầu hết vật liệu được các nhà nghiên cứu trên thế giới sử dụng để tạo ra liposom đều là lipid có nguồn gốc từ động vật. Dù có lịch sử nghiên cứu và sử dụng lâu dài trong thực tiễn nhưng loại lipid này có nhược điểm là giá thành đắt do quá trình tách chiết phức tạp, có thể tiềm ẩn nguy cơ bệnh tật… Đây là lý do vì sao, họ tiếp tục tìm kiếm những nguồn thay thế để có thể hạ giá thành sản phẩm. Một trong những thành công ban đầu là việc nhà khoa học Eskandar Moghimipour đến từ Iran sử dụng lecithin từ đậu nành và cholesterol tạo màng mỏng điều chế liposom mang thuốc celecoxib trong điều trị bệnh viêm khớp.

Tập thể nhóm nghiên cứu. Ảnh: NVCC

Đây được xem là lý do thôi thúc nhóm nghiên cứu của PGS.TS Nguyễn Đại Hải đi đến quyết định thử nghiệm việc điều chế liposom với thành phần lecithin chiết xuất từ đậu nành để làm thuốc điều trị ung thư. “Tôi luôn đặt câu hỏi vì sao chúng ta không sử dụng lecithin từ đậu nành để thay thế cho nguồn lipid từ động vật trong điều chế liposom mang hoạt chất paclitaxel - một hoạt chất có tác dụng chữa ung thư hữu hiệu đang được sử dụng phổ biến hiện nay”- PGS.TS Nguyễn Đại Hải nói. Ông tin rằng, nếu làm được điều đó, giá thành thuốc điều trị có thể hạ xuống do đậu nành là nguồn nguyên liệu giá rẻ, dễ kiếm và không mang mầm bệnh. Nếu hướng đi này thành công thì sẽ góp phần làm giảm gánh nặng chi phí cho người điều trị ung thư, ít nhất tại Việt Nam.

Với những kinh nghiệm có được trong các nghiên cứu về liposom khi còn làm nghiên cứu sinh cùng nhóm nghiên cứu gồm các chuyên môn về vật liệu cao phân tử, bào chế dược, sinh học động vật, dược lý lâm sàng, và kiểm nghiệm thuốc, PGS Nguyễn Đại Hải tự tin là ông và cộng sự có thể đưa ra quy trình sản xuất hạt nano liposom từ lecithin đậu nành mang paclitaxel hoàn chỉnh. Được sự quan tâm đầu tư về trang thiết bị nghiên cứu cũng như kinh phí thực hiện từ Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam và Sở Khoa học và Công nghệ thành phố Hồ Chí Minh thì hiện nay nhóm nghiên cứu đã làm chủ được công nghệ nano liposom từ nguồn lipid đậu nành. Trong đó, đối với hoạt chất paclitaxel đã được nghiên cứu thành công khi nâng quy mô 100 g/mẻ và được thử nghiệm in vivo trên động vật.

Điều quan trọng hơn, do loại thuốc này đã lưu hành trên thị trường và việc của các nhà khoa học chỉ là thay thế lớp vỏ bên ngoài nên việc sản xuất thuốc đưa vào thị trường gần như không cần tiến hành các bước như cách làm với một loại thuốc mới. “Nói nôm na, sản phẩm của chúng tôi là lớp màng được tạo ra từ lecithin bọc lấy hoạt chất paclitaxel rồi đi vào cơ thể và tìm đến những tế bào ung thư để tiêu diệt chúng. Việc có được một nhóm nghiên cứu đa ngành giúp nhóm thuận lợi hơn trong việc đưa ra quy trình từ đầu tới cuối thay vì chỉ tập trung vào một mảng riêng biệt – PGS.TS Nguyễn Đại Hải giải thích. Trong đó, người có chuyên môn về vật liệu cao phân tử sẽ có những hiểu biết đến quá trình nano hóa, người ở mảng sinh học động vật và dược lý lâm sàng sẽ phụ trách thử nghiệm trên tế bào và động vật, người trong lĩnh vực dược sẽ đưa ra quy trình bào chế, đăng ký lưu hành sản phẩm ra thị trường, và người kiểm nghiệm sẽ đánh giá lại các tiêu chuẩn của thuốc. Với niềm tin đó, mỗi thành viên của nhóm nghiên cứu đảm nhận từng phần trong toàn bộ quy trình để có thể tạo ra sản phẩm cuối cùng.

Đường ra thị trường vẫn còn xa

Là dạng liposom hoạt động theo cơ chế hướng đích thụ động, khi được đưa vào cơ thể, các hạt có kích thước dưới 200 nano sẽ đi theo thành mạch máu tới khối u. Tại các khối u hoặc mô ung thư, tế bào nằm rời rạc, nội mô không có màng nền, có các khe hở giữa tế bào nên nano liposom dễ dàng xâm nhập tiếp cận với tế bào ung thư và giải phóng hoạt chất paclitaxel tiêu diệt tế bào ung thư với nhiều cơ chế khác nhau như nội hóa vào tế bào ung thư rồi giải phóng hoạt chất hoặc giải phóng hoạt chất khi tương tác màng tế bào. Cái khó nhất của quy trình này nằm ở việc đảm bảo sự ổn định về mặt vật lý, độ bền của màng khi đưa vào cơ thể và thời gian phóng thích thuốc đảm bảo đủ dài để các hạt nano đã đi tới được tế bào ung thư. “Sản phẩm nghiên cứu cần tương đương điều trị với sản phẩm đang lưu hành trên thị trường cùng dạng bào chế liposome đã được FDA hoặc EMA chấp thuận, nghĩa là khi được đưa vào cơ thể, các hạt nano không bị tích tụ lại một chỗ mà sẽ đi được tới càng nhiều tế bào bị ung thư càng tốt để nâng cao hiệu quả điều trị.” – PGS.TS Nguyễn Đại Hải cho biết.

Việc đảm bảo độ bền vật lý khi thuốc được đưa vào cơ thể được xem là một trong những thách thức mà nhóm gặp phải. Với hàng nghìn những thí nghiệm, nhóm đã tìm ra lời giải bằng việc tạo lớp màng bao phủ polyethylene glycol bên ngoài. Nhà nghiên cứu giải thích thêm: “Đây là một hướng đi khá mới trên thị trường, bởi trước đó, lớp màng này mới được sử dụng cho những hệ thuốc khác chứ chưa hề được sử dụng cho nanoliposom lecithin”.

Với kết quả, hạt nano liposom có kích thước trung bình từ 100-200 nm, hiệu quả mang thuốc paclitaxel đạt gần 95%, nhóm nghiên cứu của Viện Khoa học Vật liệu ứng dụng tin rằng đây sẽ là cơ sở cho nghiên cứu tiếp theo trong ứng dụng hóa trị liệu. Quan trọng hơn, hạt nano liposom mang paclitaxel thu được từ quy trình này có thể sản xuất rộng rãi với số lượng lớn, dễ dàng nâng cỡ lô sản xuất do đậu nành là nguồn nguyên liệu tương đối dễ kiếm, giá thành rẻ Quy trình sản xuất hạt nano liposom từ lecithin đậu nành mang paclitaxel đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng bảo hộ độc quyền giải pháp hữu ích số 2424 được công bố vào ngày 26/10/2020.

Dù nhìn thấy tiềm năng thị trường và nắm trong tay quy trình sản xuất cũng như đội ngũ nhà khoa học đủ năng lực để có thể thay thế hàng nhập ngoại nhưng PGS.TS Nguyễn Đại Hải hiểu rằng, đây mới chỉ là những bước đi đầu tiên. Việc thuyết phục được Bộ Y tế cấp phép lưu hành và tiến tới thương mại hóa sản phẩm vẫn là chặng đường đi khá xa. Ví dụ để khả thi về mặt thương mại, ngay cả khi nhìn thấy một thị trường rộng lớn thì việc đầu tư một nhà máy đủ tiêu chuẩn để sản xuất thuốc điều trị ung thư có chi phí rất lớn, do các quy trình vô cùng nghiêm ngặt, chỉ sử dụng cho thuốc điều trị ung thư.

Do đó, trong thời gian chờ đợi một doanh nghiệp sẵn sàng đón nhận kết quả nghiên cứu, nhóm nghiên cứu của PGS.TS Nguyễn Đại Hải vẫn đang phải tiếp tục nghiên cứu thêm các hướng khác. “Liposom mang paclitaxel từ lecithin đậu nành mới chỉ là kết quả ban đầu. Từ đây, chúng tôi đang đi theo hướng nghiên cứu được nhiều nhà khoa học quan tâm là hạt nano đa chức năng có thể mang được từ 2-3 loại thuốc để nâng cao hiệu quả điều trị. Có khả năng kiểm soát thuốc tại đích nhằm giảm thiểu tối đa tác dụng phụ, hay hệ nano có thể phát hiện sớm ung thư.”, PGS.TS Nguyễn Đại Hải cho biết.