Một nhóm các chuyên gia tại Viện Kỹ thuật sinh học và Công nghệ nano (IBN) thuộc A*STAR (Cơ quan Nghiên cứu, Khoa học và Công nghệ của Singapo) đã đưa những lợi ích của trà xanh lên một tầm cao mới bằng việc sử dụng một trong các thành phần của trà xanh để phát triển một hệ thống dẫn thuốc có khả năng giết chết tế bào ung thư hiệu quả hơn.
Một thành phần chính trong trà xanh, epigallocatechin gallate (viết tắt là EGCG), là chất chống oxy hóa được áp dụng để điều trị cho nhiều căn bệnh rối loạn bao gồm cả ung thư.
Bằng cách sử dụng hợp chất EGCG trong trà xanh, các chuyên gia tại IBN đã chế tạo thành công các chất mang nano (nanocarriers) có thể vận chuyển thuốc và giết chết các tế bào ung thư hiệu quả hơn. Công trình nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí uy tín Nature Nanotechnology.
"Đây là lần đầu tiên trà xanh được sử dụng như một loại vật liệu đóng gói và vận chuyển thuốc đến các tế bào ung thư. Chất mang nano trà xanh của chúng tôi không chỉ vận chuyển các loại thuốc protein tới các tế bào ung thư hiệu quả hơn, mà sự phối hợp chất mang và thuốc cũng làm giảm đáng kể sự phát triển của khối u so với khi chỉ dùng riêng loại thuốc này. Đây là bước đột phá của y học nano,” Giáo sư Jackie Y. Ying, Giám đốc IBN cho biết.
Một thánh thức chính trong hóa trị liệu là đảm bảo rằng các loại thuốc này chỉ được đưa tới các khối u mà không làm tổn thương đến các mô và các cơ quan khỏe mạnh xung quanh. Để giải quyết vấn đề này, các chuyên gia nghiên cứu tập trung phát triển các chất mang thuốc hiệu quả hơn. Khi tiêm vào cơ thể, các chất mang này hoạt động giống như các “mũi tên” hướng đích, di chuyển khắp cơ thể để tiến đến các tế bào mục tiêu ở nơi mà chúng sẽ giải phóng ra thuốc phá hủy tế bào ung thư.
Một trở ngại lớn trong việc thiết kế các chất mang có hiệu quả hơn đối với các loại thuốc này chính là tỷ lệ chất mang thuốc. Cụ thểt là, dung tích của chất mang nhất định giới hạn lượng thuốc mà nó có thể vận chuyển. Hiệu quả điều trị thông thường còn phụ thuộc liều lượng các viên bọc thuốc đưa vào cơ thể. Đáng tiếc, các chất mang hiện có đều được làm từ các vật liệu không có hiệu quả trị liệu, và thậm chí chúng có thể gây nên các tác dụng phụ nếu sử dụng với số lượng lớn.
Để giải quyết vấn đề này, IBN đã thiết kế một chất mang nano trị liệu (therapeutic nanocarrier) để dẫn thuốc sử dụng các hợp chất dẫn xuất từ EGCG. Lõi của chất mang này được làm từ oligome trong EGCG (OEGCG), chất này có thể bọc thuốc và protein, chẳng hạn như Herceptin, loại thuốc protein đang được sử dụng để điều trị bệnh ung thư vú. Polyethylene glycol (PEG)-EGCG được dùng để tạo vỏ bọc chất mang này. Hợp chất mới này bao gồm chất PEG, gọi là các phân tử "tàng hình" hoạt động nhằm ngụy trang chất mang, khiến cho chất mang không bị hệ thống miễn dịch của cơ thể phát hiện và bị đào thải trước khi nó tiến đến gần khối u. Các phức hợp nano mixen được cấu tạo từ nhân OEGCG và vỏ PEG-EGCG có kích thước nhỏ hơn 100 nanomet, bảo vệ thuốc protein tránh khỏi sự phân giải protein nhanh và thanh thải của thận, trong lúc hướng mục tiêu vào khối u.
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành nghiên cứu trên động vật để đánh giá hiệu quả của hệ thống vận chuyển thuốc protein gốc trà xanh của IBN. Nghiên cứu cho thấy hợp chất trà xanh mang Herceptin của IBN làm suy giảm sự phát triển của khối u hiệu quả hơn nhiều khi so với chỉ dùng riêng Herceptin. Khi sử dụng chất mang nano mới này, lượng thuốc tích lũy trong các tế bào ung thư nhiều hơn hai lần, cho thấy khả năng nhắm đích khối u được cải thiện. Đồng thời, loại thuốc này tích lũy ở các cơ quan khác của cơ thể cũng giảm đáng kể với khoảng 70% trong gan và thận và 40% trong phổi.
“Chúng tôi đã phát triển thành công một chất mang gốc trà xanh, trong đó bản thân chất mang này có tác dụng chống ung thư, và có thể tăng cường điều trị ung thư khi sử dụng cùng với thuốc protein. Không giống như các liệu pháp điều trị thông thường, chất mang trà xanh của chúng tôi có thể tiêu diệt nhiều tế bào ung thư, và giảm đáng kể việc tích lũy thuốc trong các cơ quan quan trọng, nơi mà thuốc có thể có các tác dụng phụ có hại. Phát minh này có thể mở đường cho việc tạo ra một hệ thống vận chuyển thuốc tiêu diệt ung thư tốt hơn,” Tiến sỹ Motoichi Kurisawa, người đứng đầu nhóm nghiên cứu cho biết.
IBN đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho phát minh chất mang nano trà xanh và họ đang phát triển công nghệ này cho các ứng dụng lâm sàng. Các phức hợp micen gốc trà xanh cũng đang được nghiên cứu nhằm cung cấp các thành phần hiệu dụng cho chăm sóc cá nhân và các sản phẩm dinh dưỡng.