Tinh trùng trở thành vũ khí hiệu quả chống lại ung thư phụ khoa ở nữ giới

Như chúng ta đã biết, việc đưa một lượng chất độc vào cơ thể dù đúng vào vị trí cần thiết của khối u nhưng vẫn gây hại đến các cơ quan khác. Do đó, đây luôn là trở ngại lớn đối với các y bác sỹ và các nhà nghiên cứu. Tuy nhiên, mới đây, các nhà khoa học tại Viện Nano khoa học tích hợp và Đại học Công nghệ Chemnitz (Đức) đã tìm ra cách thức dẫn thuốc phù hợp với môi trường khắc nghiệt ở âm đạo, tử cung, cổ tử cung và ống dẫn trứng, từ đó làm tăng hy vọng chữa được ung thư tại các cơ quan sinh sản này.

Hình: Spermpots dùng trong điều trị bệnh (Xu, Medina-Sánchez, và cộng sự).

Năm 2012, ung thư cổ tử cung là nguyên nhân dẫn đến cái chết của 266 000 phụ nữ trên toàn thế giới, chiếm 7.5% số ca phụ nữ chết vì ung thư.

Trong nghiên cứu chữa trị ung thư, việc dẫn thuốc đặc trị vào đúng vị trí cần thiết mà không làm tổn hại đến bất kỳ tế bào khỏe mạnh nào được coi là nguyên tắc đặc biệt quan trọng. Thuốc khi đó sẽ được đóng gói trong một loại ống nhỏ, dạng như các vi mạch (gọi là liposomes), khiến chúng linh động hơn đồng thời bảo vệ các cơ quan khác khỏi các chất độc khi thuốc được đưa vào cơ thể.

Tuy nhiên, vẫn còn một loạt các vấn đề cần giải quyết như việc chất đóng gói bị hòa loãng (khi chúng vào cơ thể) và thuốc phải được dẫn vào bên trong tế bào đích. Thật may mắn, tạo hóa đã tạo ra một loại dung dịch bên trong tế bào giúp chúng có thể tự định hướng nhờ “motorrised” được gọi là đuôi (flagellum), đồng thời không gây ra bất cứ tác động hóa học có hại nào. Với các yêu cầu đó, các nhà khoa học nhận thấy tinh trùng được coi là đối tượng phù hợp nhất, vì chúng có khả năng thích nghi với môi trường sống bên trong cơ quan sinh dục của phụ nữ. Bên cạnh đó, màng tinh trùng còn là vật liệu bao gói thuốc hoàn hảo, nhờ màng bao dạng này nên thuốc không bị làm loãng, tránh được các đáp ứng miễn dịch và sự tấn công của các enzyme bên trong cơ thể.

Như vậy, nguyên tắc cơ bản của phương pháp này là bọc các tế bào tinh trùng trong một ống sắt phù hợp sau đó sử dụng từ tính để định hướng chuyển động của chúng. Đây có thể coi là bước cải tiến trong việc dẫn truyền thuốc đến các cơ quan sinh dục của phụ nữ đã bị tế bào ung thư tấn công.

Các nhà khoa học đã thử nghiệm ý tưởng này bằng việc ngâm tế bào tinh trùng bò trong chất doxorubicin (một loại hóa chất thường dùng trong điều trị ung thưphụ khoa phụ nữ), có tác dụng phá hủy quá trình hình thành các phân tử protein lớn, còn một vài tinh trùng trưởng thành sẽ không gặp nguy hiểm gì.

Để tinh trùng đi đúng hướng, nhóm nghiên cứu đã dùng hình ảnh 3D (có tên là bản đồ nano-nanolithography) để tạo ra vỏ áo siêu nhỏ phủ trong một lớp kim loại mỏng. Chính kim loại này sẽ dẫn tinh trùng bơi đúng hành trình đã được xác lập thông qua lực tương tác giữa kim loại và từ trường. Ống kim loại được bố trí bốn cánh tay linh động ở đầu vỏ tinh trùng, chúng sẽ bị uốn cong khi phức hệ tinh trùng - vỏ bọc này va vào tế bào. Vào thời điểm này tinh trùng sẽ được giải phóng khỏi vỏ kim loại.

Với những tinh trùng đã được trang bị đầy đủ, chúng sẽ tiến vào tế bào chất của tế bào bệnh mang theo doxorubicin. Các nhà khoa học đã thực hiện một chuỗi các thử nghiệm để kiểm tra động lực học, sự định hướng và khả năng dẫn thuốc vào sâu trong tế bào ung thư đang phát triển. Mô hình này được đặt tên là HeLa.

Trong khi vỏ bọc làm chậm tốc độ di chuyển xuống gần một nửa và hóa chất điều trị có bị chút ảnh hưởng do khoảng cách, thì các tinh trùng như thế này vẫn được định hướng để di chuyển theo ý muốn và dẫn thuốc vào trong các tế bào ung thư, ít nhất là trên các đĩa petri.

Nghiên cứu đã được đăng trên trang web arXiv.org - nơi các nhà khoa học đưa kết quả lên để đánh giá, tính toán trước khi gửi phản biện.

“Mặc dù còn phải trải qua nhiều khó khăn trước khi hệ thống này được áp dụng ra môi trường in vivo (ví dụ: hình ảnh, thoái hóa sinh học trên phần tổng hợp, các tinh trùng mang và dẫn, sự điều khiển tinh trùng được giải phóng) nhưng hệ thống lai tinh trùng có thể ứng dụng trong chẩn đoán và chữa trị ung thư sắp tới. Nếu thành công, phương pháp này sẽ góp phần cứu sống hàng trăm phụ nữ đã được chẩn đoán ung thư cơ quan sinh dục trên thế giới mỗi năm”, các nhà nghiên cứu cho biết.

Tài liệu tham khảo:

Mike Mcrae, "Sperm Are Being Turned Into Tiny Weapons to Attack Gynaecological Cancer",Sciencealert, April 10, 2017.

Lược dịch Đỗ Thị Roan