Language
Country/Area
No result found
Từ tế bào đến khối u: Các hạt nano protein di chuyển khéo léo trong cơ thể con người như thế nào?
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ sinh học, công nghệ nano protein đang dần trở thành một lĩnh vực nghiên cứu tích cực. Lĩnh vực này tích hợp các đặc tính vật lý và hóa học đa dạng của protein với công nghệ nano và thúc đẩy sự tiến bộ của nghiên cứu dược phẩm. Sự xuất hiện của các hạt nano protein (hoặc dựa trên protein) (PNP) đã thu hút sự chú ý rộng rãi từ cộng đồng khoa học và y tế. Loại hạt nano mới này cho thấy tiềm năng lớn nhờ các đặc tính dược động học vượt trội, như khả năng tương thích sinh học cao, khả năng phân hủy sinh học và độc tính thấp, có thể cho phép chúng ta khắc phục các vấn đề mà các hạt nano tổng hợp truyền thống gặp phải trong chiến lược phân phối thuốc.
Đặc điểm của PNP có thể giải quyết hiệu quả các vấn đề của hạt nano truyền thống trong điều trị thuốc như sinh khả dụng thấp, tốc độ bài tiết chậm và độc tính cao.
Tuy nhiên, dịch thuật lâm sàng trong lĩnh vực này vẫn cần phải được nâng cao hơn nữa. Tính đến năm 2022, chỉ có một chế phẩm PNP (Abraxane) và năm hạt giống vi-rút (Gardasil, v.v.) nhận được sự chấp thuận lâm sàng từ FDA. Nguyên nhân chính khiến PNP chậm được FDA chấp thuận là do trong quá trình tương tác với môi trường sinh học trong cơ thể, PNP có thể gặp rủi ro, chẳng hạn như thay đổi về hình dạng protein, hình thành quầng protein, viêm nhiễm, v.v., có thể gây nguy hiểm cho sức khỏe. của bệnh nhân.
Phương pháp tổng hợp
Để phát huy hết các đặc tính của PNP, những cải tiến trong phương pháp tổng hợp đã được khám phá rộng rãi. Các công nghệ tổng hợp hiện nay bao gồm hóa âm, phân hủy nhiệt, keo/thủy nhiệt/vi nhũ tương và các phương pháp khác. Những phương pháp này không chỉ có tác động đến độc tính toàn thân mà còn bị hạn chế trong việc ứng dụng các loại thuốc ưa nước. Vì vậy, các phương pháp tổng hợp mới nhất như phun điện hay công nghệ loại bỏ dung môi được coi là lựa chọn bền vững hơn.
PNP có thể được tổng hợp trong điều kiện ôn hòa mà không cần sử dụng hóa chất độc hại hoặc dung môi hữu cơ, điều này mở ra những khả năng mới cho ứng dụng của chúng trong y sinh.
Thách thức hiện nay là mặc dù các phương pháp tổng hợp mới này mang lại nhiều ưu điểm nhưng chúng vẫn tốn kém và khó kiểm soát kích thước của PNP, điều này hạn chế ứng dụng của chúng trong y sinh. Các nguồn protein phổ biến bao gồm động vật và thực vật, và khả năng tương thích sinh học cao, khả năng phân hủy và hiệu quả nạp thuốc khiến chúng trở thành lựa chọn lý tưởng để tổng hợp PNP.
Biến đổi hạt nano protein
Để cải thiện tính ổn định và hiệu quả của PNP, biến đổi hóa học là một phương pháp phổ biến, có thể đạt được bằng cách sử dụng các tác nhân liên kết ngang tổng hợp hoặc tự nhiên. Những sửa đổi này thường ảnh hưởng đến tính chất bề mặt của PNP, chẳng hạn như điện tích bề mặt, tính kỵ nước và các nhóm chức của chúng. Các nhóm chức năng này có thể liên kết đặc hiệu với các phối tử mô đích cụ thể, từ đó cho phép phân phối thuốc theo mục tiêu.
Bằng cách sửa đổi bề mặt của PNP, chúng có thể nhắm mục tiêu chính xác hơn vào các tế bào khối u, giảm độc tính toàn thân và nâng cao hiệu quả điều trị.
Ví dụ: việc kết hợp 2 phối tử thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì kháng người cho phép PNP nhắm mục tiêu chính xác vào các tế bào ung thư vú. Trong quá trình này, công nghệ chỉnh sửa gen cũng có thể giúp gắn trực tiếp các polyme protein đã biến đổi lên bề mặt của PNP, cải thiện hơn nữa chức năng của PNP.
Ứng dụng lâm sàng của việc phân phối thuốc
PNP đã cho thấy tiềm năng to lớn trong điều trị chống ung thư nhờ đặc tính dược động học tuyệt vời của chúng. Các phương pháp điều trị trước đây dựa vào sự tích lũy thụ động tại vị trí khối u, dẫn đến độc tính cao hơn, đồng thời nhắm mục tiêu vào môi trường vi mô của khối u có thể làm giảm tổng nhu cầu thuốc và giảm hơn nữa các tác dụng phụ toàn thân.
Bằng cách nhắm mục tiêu vào các tế bào hoặc mô cụ thể, PNP có thể cải thiện hiệu quả điều trị đồng thời giảm các phản ứng độc hại không cần thiết.
Ngoài ra, PNP cũng có thể được điều chỉnh theo các điều kiện của vi môi trường khối u, chỉ giải phóng chất mang thuốc trong những trường hợp cụ thể. Ví dụ, bằng cách sử dụng liệu pháp quang nhiệt, PNP có thể sử dụng chiếu xạ laser có bước sóng cụ thể để ức chế hơn nữa sự phát triển của khối u sau khi tích tụ trong môi trường vi mô khối u. Hiệu quả của các kỹ thuật này phụ thuộc vào độ ổn định nhiệt của protein được sử dụng.
Thách thức và chuẩn mực
Mặc dù PNP có những lợi thế đáng kể trong việc phân phối thuốc nhưng dịch thuật lâm sàng vẫn phải đối mặt với nhiều thách thức. Cho đến nay, chỉ có hai PNP được FDA chấp thuận, Abraxane cho bệnh ung thư vú và các bệnh ung thư khác và Ontak cho bệnh ung thư hạch tế bào T ở da. Điều này đặt ra một câu hỏi quan trọng: Làm thế nào để đẩy nhanh quá trình chuyển đổi ứng dụng lâm sàng của PNP để nhiều bệnh nhân hơn có thể được hưởng lợi?
Tỷ lệ phê duyệt thấp của PNP chủ yếu bị hạn chế bởi mức độ kiểm soát bao bì thuốc và sự khác biệt về dược động học giữa các lô PNP.
Trong tương lai, việc cân bằng các đặc điểm này, cải thiện tính ổn định của lô và giảm chi phí sản xuất quy mô lớn vẫn là một nhiệm vụ khó khăn. Chỉ bằng cách giải quyết những vấn đề này, PNP mới có thể phát huy tiềm năng lớn hơn trong các ứng dụng lâm sàng và thực sự mang lại lợi ích cho mọi bệnh nhân. Điều này khiến chúng tôi phải suy nghĩ, hệ thống phân phối thuốc trong tương lai sẽ như thế nào?
