Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Các nhà khoa học vừa phát triển thành công một loại hạt nano tiên tiến có khả năng nâng cao hiệu quả và độ an toàn của phương pháp điều trị ung thư bằng sóng siêu âm hội tụ cường độ cao, đồng thời hạn chế nguy cơ tái phát khối u. Công trình nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Nano Letters, đã đề xuất giải pháp giảm thiểu tác động tiêu cực của sóng siêu âm lên mô khỏe mạnh - một trở ngại lớn trong điều trị ung thư hiện nay.

Đại học Khoa học và Sức khỏe Oregon (OHSU) là nơi đầu tiên ứng dụng phác đồ điều trị ung thư tuyến tiền liệt bằng thiết bị siêu âm hội tụ cường độ cao có hỗ trợ của robot. Nhóm nghiên cứu tại Trung tâm CEDAR thuộc Viện Ung thư Knight, OHSU đang hướng đến việc tối ưu hóa một kỹ thuật siêu âm gọi là “cắt bỏ khối u cơ học” - sử dụng năng lượng cơ học để phá hủy khối u mà không cần phẫu thuật. Tuy nhiên, phương pháp này đối mặt với hai thách thức lớn: yêu cầu năng lượng cao dẫn đến sinh nhiệt gây tổn hại mô lành, và nguy cơ tồn dư tế bào ung thư sau điều trị có thể khiến bệnh tái phát.

Để giải quyết những hạn chế đó, các nhà nghiên cứu đã phát triển một loại hạt nano siêu nhỏ - chỉ bằng khoảng 1/1000 bề rộng của một tờ giấy. Trên bề mặt hạt có các bong bóng siêu nhỏ, khi tiếp xúc với sóng siêu âm hội tụ, các bong bóng này sẽ vỡ ra, giải phóng thuốc chính xác vào vùng khối u. Các hạt còn được phủ peptide đặc hiệu, giúp chúng nhận diện và xâm nhập vào tế bào ung thư dễ dàng hơn. Ngoài ra, một loại thuốc hóa trị mạnh cũng được gắn vào peptide để tăng hiệu lực tiêu diệt tế bào ác tính.

Tiến sĩ Li Xiang, đồng tác giả nghiên cứu, mô tả phương pháp này như một “cú đấm kép”: siêu âm hội tụ đảm nhận việc phá hủy vật lý khối u, trong khi thuốc hóa trị xử lý các tế bào còn sót lại - những tác nhân tiềm ẩn dẫn đến tái phát ung thư.

Trong các mô hình tiền lâm sàng nghiên cứu ung thư hắc tố ở người, việc kết hợp hạt nano dẫn thuốc với sóng siêu âm hội tụ đã mang lại hiệu quả vượt trội so với các phương pháp điều trị đơn lẻ. Liệu pháp này không chỉ tăng độ sâu phá huỷ của khối u, mà còn cải thiện đáng kể khả năng phân phối thuốc đến các vùng tổn thương.

Tiến sĩ Michael Henderson cho biết: “Các hạt nano mới giúp giảm lượng năng lượng cần thiết trong điều trị bằng sóng siêu âm lên đến 100 lần”. Nhờ đó, các xung siêu âm ngắn có thể được sử dụng để phá vỡ khối u một cách cơ học mà không làm nóng quá mức, bảo vệ tối đa các mô lành xung quanh.

Thử nghiệm trên mô hình chuột mang khối u hắc tố người cho thấy: khi phối hợp sóng siêu âm với hạt nano dẫn thuốc, hiệu quả điều trị tăng rõ rệt so với các phương pháp truyền thống. Đặc biệt, trong một số trường hợp, khối u bị loại bỏ hoàn toàn, và thời gian sống của chuột kéo dài trên 60 ngày mà không ghi nhận bất kỳ tác dụng phụ nghiêm trọng nào.

Một liệu pháp mới đang được phát triển, hứa hẹn sẽ mang lại bước tiến quan trọng trong điều trị các bệnh như nhiễm trùng và tim mạch. Phương pháp này kết hợp giữa tác động cơ học và công nghệ hạt nano dẫn thuốc - cho phép hướng đích chính xác hơn đến vùng tổn thương và cải thiện hiệu quả điều trị.

Quay lại năm 2018, một nghiên cứu đã được thực hiện để phá hủy khối u bằng cách sử dụng các hạt nano tổng hợp thông qua phương pháp phối trộn. Kết quả thu được tạo tiền đề cho những cải tiến vượt bậc trong liệu pháp ung thư hiện nay. Tiến sĩ Adem Yildirim, công tác tại Trường Y OHSU và Viện Ung thư Knight, chia sẻ: “Sự kết hợp giữa siêu âm hội tụ và hạt nano đang chứng minh là một hướng đi hiệu quả, mở ra triển vọng ứng dụng rộng rãi trong điều trị ung thư và hạn chế khả năng tái phát.”

Không dừng lại ở đó, Tiến sĩ Henderson cho biết, các phương pháp điều trị kết hợp trong tương lai - chẳng hạn như tích hợp giữa siêu âm và liệu pháp miễn dịch - có thể tạo ra hiệu quả vượt trội so với cách tiếp cận đơn lẻ hiện tại. Sự cộng hưởng giữa công nghệ và sinh học này đang tái định hình cách chúng ta đối mặt với các bệnh lý phức tạp.

Nguồn: https://phys.org/news/2025-05-drug-nanoparticles-precision-safety-ultrasound.html