Tài liệu Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu ảnh hưởng của dẫn chất nano plga honokiol trên chuột mang khối u

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC  NGUYỄN CÔNG ĐỨC NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA DẪN CHẤT NANO - HONOKIOL LÊN CHUỘT MANG KHỐI U KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC Hà Nội - 2022 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC  NGUYỄN CÔNG ĐỨC NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA DẪN CHẤT NANO - HONOKIOL LÊN CHUỘT MANG KHỐI U KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC Khóa: QH2017.Y Người hướng dẫn: TS. Lê Thị Thùy Dương TS. Phạm Thị Hồng Nhung Hà Nội - 2022 LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình thực nghiệm và hoàn thành khóa luận này, em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ vô cùng quý báu của các thầy cô giáo của Trường Đại học Y Dược - Đại học Quốc gia Hà Nội, Viện Công nghệ sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam và Trường Đại học Khoa học Tự nhiên- Đại học Quốc gia Hà Nội. Trước hết, em xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn tới TS. Lê Thị Thùy Dương, Phòng Sinh hóa thực vật - Viện Công nghệ sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam. Cô là người đã trực tiếp hướng dẫn, dành nhiều thời gian, hết lòng chỉ bảo, đóng góp nhiều ý kiến và giúp em hoàn thành đề tài một cách tốt nhất. Em xin chân thành cảm ơn TS. Phạm Thị Hồng Nhung, Trường Đại học Y Dược - Đại học Quốc Gia Hà Nội và các thầy cô trong Bộ môn Y Dược học cơ sở đã dành nhiều thời gian, tâm huyết giúp đỡ em. Các thầy cô là tấm gương sáng về tác phong làm việc và lối sống đạo đức cho em học tập, noi theo. Tiếp đó, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới cô Bùi Thị Vân Khánh - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho trong quá trình thu thập số liệu của đề tài khóa luận này. Em cũng xin cảm ơn toàn thể Ban giám hiệu, các thầy cô Trường Đại học Y Dược - Đại học Quốc Gia Hà Nội, Phòng Hóa sinh thực vật - Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam đã luôn giúp đỡ, tạo điều kiện cho em làm khóa luận tốt nghiệp và hoàn thành chương trình học tập. Cuối cùng, em vô cùng biết ơn gia đình và bạn bè đã luôn ở bên động viên, khích lệ và sát cánh, giúp em có thêm động lực cố gắng để có kết quả như ngày hôm nay. Hà Nội, ngày 01 tháng 06 năm 2022 Nguyễn Công Đức DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký tự viết tắt Tên đầy đủ ATCC American Type Culture Collection CISP Ciplatin ĐCSH Đối chứng sinh học ĐCUT Đối chứng ung thư GR Tỷ số phát triển khối u (Growth Ratio) Hono Honokiol IR Tỷ số ức chế khối u (Inhibition Ratio) nano-Hono Nano- Poly axit lactic-co-glycolic-Honokiol PLGA Poly axit lactic-co-glycolic ROS Reactive Oxygen Species UACC-62 University of Arizona Cell Culture-62 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1. Thể tích khối u ở ngày thứ 3 sau gây u……………………. ......... 18 Bảng 3.2.Trọng lượng trung bình của chuột .................................................. 19 Bảng 3.3. Thay đổi thể tích trung bình khối u giữa các lô chuột .................. 242 Bảng 3.4.Trọng lượng khối u giữa các lô chuột ở ngày 22 ............................ 24 Bảng 3.5. Hiệu lực kháng u của các lô chuột................................................ 267 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1.Tử vong do ung thư ở độ tuổi nhỏ hơn 70 ......................................... 3 Hình 1.2. Công thức cấu tạo của Honokiol ....................................................... 5 Hình 1.3. Cấu trúc một số dạng hạt nano sử dụng trong phân phối thuốc kỵ nước ................................................................................................................. 11 Hình 3.1. Chuột gây u sau 3 ngày .................................................................. 19 Hình 3.2. Thay đổi trọng lượng chuột sau 22 ngày nghiên cứu ..................... 21 Hình 3.3.Hình ảnh tổng quát của chuột sau 22 ngày gây u .......................... 233 Hình 3.4. Khối u ở chuột ngày thứ 20 sau khi gây u………………………...24 MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ................................................................................ 3 1.1. Thực trạng ung thư hiện nay .................................................................... 3 1.2. Tổng quan về Honokiol ............................................................................. 5 1.2.1. Đặc tính của Honokiol ........................................................................... 5 1.2.2. Tác dụng chống ung thư của Honokiol.................................................. 6 1.3. Công nghệ nano trong điều trị ung thư ................................................... 9 1.3.1. Ứng dụng công nghệ nano trong điều trị ung thư.................................. 9 1.3.2. Tác dụng dược lý của Honokiol........................................................... 12 1.3. Mô hình nghiên cứu ung thư trên chuột ................................................ 13 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............. 15 2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu .......................................................... 15 2.2. Vật liệu nghiên cứu chính........................................................................ 15 2.3. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................ 16 2.3.1. Phương pháp tạo khối u rắn trên chuột ................................................ 16 2.3.2. Đánh giá tác dụng kháng u trên chuột ................................................. 16 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................... 18 3.1. Kết quả tạo khối u thực nghiệm ............................................................. 18 3.2. Ảnh hưởng của Hono, nano - Hono đến trọng lượng của chuột ......... 20 3.3. Ảnh hưởng của Hono, nano - Hono đến sự phát triển của khối u ...... 22 3.3.1. Ảnh hưởng của Hono, nano - Hono đến thể tích của khối u ............... 22 3.3.2. Ảnh hưởng của Hono, nano - Hono đến trọng lượng của khối u ........ 24 3.3.3. Ảnh hưởng của Hono, nano - Hono đến hiệu lực kháng u .................. 26 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................... 29 Tài liệu tham khảo ĐẶT VẤN ĐỀ Ung thư là sự nhân lên không kiểm soát của một số tế bào trong cơ thể, dẫn đến sự hình thành khối u. Đó là một trong những căn bệnh đáng sợ nhất thế kỷ XX và ngày càng lan rộng với tỷ lệ mắc ngày một cao ở thể kỷ XXI. Theo thống kê của GLOBOCAN năm 2020 tỉ lệ mắc và tử vong do ung thư đang có xu hướng tăng. Trên toàn thế giới, ước tính có khoảng 19,3 triệu trường hợp ung thư mới và gần 10 triệu trường hợp tử vong do ung thư vào năm 2020. Gánh nặng ung thư toàn cầu dự kiến sẽ là 28,4 triệu ca vào năm 2040, tăng 47% so với năm 2020. Từ những thống kê sơ lược ta có thể thấy ung thư là gánh nặng lớn đối với hệ thống chăm sóc sức khỏe, do đó cần tìm ra những phương pháp điều trị giúp giảm bớt gánh nặng ung thư. Các phương pháp điều trị ung thư hiện nay như xạ trị, hóa trị liệu, phẫu thuật, liệu pháp miễn dịch…vẫn còn nhiều mặt hạn chế như thiếu tính đặc hiệu, gây độc tính, gây chết các tế bào khỏe mạnh, cũng như tỷ lệ tái phát cao. Do vậy, việc nghiên cứu, phát triển và ứng dụng hệ dẫn thuốc nano để chuyển tải thuốc đến vị trí cần thiết trên cơ thể dùng điều trị các khối u ung thư là rất cần thiết. Viêc sử dụng hệ dẫn thuốc nano nhằm khắc phục những điểm yếu, những hạn chế của các phương pháp cũ, cải thiện tính ổn định, kéo dài thời gian lưu thông trong máu, tăng cường tính thẩm thấu và lưu giữ cũng như nhắm mục tiêu chính xác. Poly axit lactic-co-glycolic (PLGA) là một trong những loại polymer được sử dụng phổ biến để tạo hệ nano dẫn truyền thuốc trong điều trị ung thư. PLGA đã được FDA (Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ) chấp thuận để sử dụng trong các hệ thống phân phối thuốc do khả năng đáp ứng được kiểm soát và duy trì, độc tính thấp và khả năng tương thích sinh học với mô và tế bào. Honokiol là một chấtcó hoạt tính sinh học thu được từ một số loài thuộc chi Magnolia (officinalis, obovata và grandiflora) và thuộc họ Magnoliaceae. Các nghiên cứu gần đây đã chứng minh khả năng chống viêm, chống đặc tính tạo mạch, chống oxy hóa và chống ung thư của Honokiol trên in vitro và các mô hình tiền lâm sàng. Tuy nhiên, việc sử dụng Honokiol bị hạn chế vì khả năng hòa tan 1 trong nước kém. Do đó, việc sử dụng dạng nano hóa sẽ hạn chế được đặc điểm trên và kiểm soát được sự giải phóng của Honokiol. Hơn nữa, hiện chưa có nhiều nghiên cứu về Honokiol dạng hạt nano trên mô hình chuột mang khối u. Trên cơ sở đó, chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu ảnh hưởng của dẫn chất nano - PLGA - honokiol trên chuột mang khối u” với hai mục tiêu và nội dung nghiên cứu như sau: 1. Đánh giá tác động của Honokiol và dẫn chất nano- PLGA- Honokiol lên chuột mang khối u. 2. Đánh giá ảnh hưởng của Honokiol và dẫn chất PLGA- Honokiol đến thể tích, trọng lượng khối u. 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Thực trạng ung thư hiện nay Theo thống kê của GLOBOCAN ung thư là nguyên nhân dẫn đến tử vong đứng thứ hai trên toàn thế giới với hơn 10 triệu ca tử vong vào năm 2020. Nhìn chung, gánh nặng về tỷ lệ mắc và tử vong do bệnh ung thư đang gia tăng nhanh trên thế giới, đặc biệt là ở các quốc gia có thu nhập thấp và trung bình. Ước tính ở năm 2020 số ca tử vong ở châu Á là 58,3%, châu Âu chiếm 22,8%, châu Mỹ 20,9% và châu Phi 7,2%. Trong đó số người chết do ung thư phổi là cao nhất chiếm tới 18% tức với khoảng 1,8 triệu ca tử vong. Ung thư phổi là nguyên nhân hàng đầu gây nên tỷ lệ tử vong cao ở nam giới. Ở nam giới, ung thư phổi là bệnh ung thư được chẩn đoán phổ biến nhất ở 36 quốc gia. Đó cũng là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong do bệnh ung thư ở 93 quốc gia. Theo thống kê từ năm 2010 đến năm 2014 cho thấy, tỷ lệ sống sót sau khi được chẩn đoán mắc ung thư chỉ trong khoảng từ 10 đến 20% [1]. Hình 1.1. Tử vong do ung thư ở độ tuổi dưới 70 [1] Tại Việt Nam, ước tính khoảng 182.563 ca mắc mới và 122.690 ca tử vong do ung thư. Cứ 100.000 người thì có 159 người được chẩn đoán mắc ung thư và 106 người tử vong do ung thư. Những bệnh phổ biến ở nam giới bao gồm ung thư 3 gan, dạ dày, phổi, đại tràng, tiền liệt tuyến. Ở giai đoạn từ năm 2000 đến 2018 nhìn chung tỷ lệ mắc ung thư phổi ở cả nam và nữ đều tăng. Năm 2018 tăng số ca mắc tăng lên gấp 3 lần so với năm 2000 [2]. Năm 2020 theo ghi nhận của Globocan, ung thư phổi là bệnh xếp thứ hai ở cả hai giới, chỉ sau ung thư gan. Tổng số ca mắc mới 26262 ca (14,4% số ca ung thư), trong đó nam giới chiếm 16685 ca và nữ giới chiếm 7577 ca [3]. Những nguyên nhân dẫn đến ung thư bao gồm cả những yếu tố bên trong và bên ngoài. Trong đó, yếu tố bên trong như giới tính, tuổi tác, yếu tố gen di truyên. Các yếu tố bên ngoài như tác nhân vật lý, hóa học, sinh học đóng một phần không nhỏ trong viêc gây nên ung thư. Việc giữ một thói quen sống không lành mạnh, lười hoạt động thể dụng thể thao, lạm dùng rượu bia và các chất có hại đặc biệt là thuốc lá - nguyên nhân hàng đầu gây nên ung thư phổi. Theo thống kê cho thấy 90% người mắc ung thư phổi nguyên nhân là do hút thuốc lá. Ngoài ra, các sản phẩm khác như cần sa và thuốc điện tử cũng có mối liên quan chặt chẽ đến ung thư phổi [4]. Tỷ lệ mắc và tử vong do ung thư ngày một tăng cao nên việc đưa ra một phương pháp điều trị cụ thể là hết sức cần thiết. Hiện nay có rất nhiều phương pháp điều trị ung thư phụ thuộc vào loại bệnh, mức độ mắc phải từ đó đưa ra những phương pháp điều trị hợp lý nhất, mỗi phương pháp sẽ mang lại những hiệu quả khác nhau. Chẳng hạn như, trong điều trị ung thư phổi tế bào nhỏ có thể dùng phối hợp hoặc dùng đơn thuần một phương pháp. Ở giai đoạn đầu của ung thư phổi thường dùng phẫu thuật, nhưng phương pháp điều trị chủ yếu ở bệnh này vẫn là hóa trị và xạ trị [5]. Hiện nay, hơn 60% các thử nghiệm trên toàn thế giới đều hướng đến nâng cao chất lượng điều trị y tế, tập trung chủ yếu vào bệnh ung thư. Phẫu thuật, hóa trị và xạ trị là một số phương pháp truyền thống đang được sử dụng rộng rãi hiện nay. Một số phương thức hiện đại bao gồm liệu pháp dựa trên hormone, phương thức chống tạo mạch, liệu pháp tế bào gốc, liệu pháp miễn dịch và liệu pháp miễn dịch dựa trên tế bào đuôi gai. Tác dụng phụ ở các phương pháp điều trị truyền 4 thống đem lại nhiều bất lợi trên bệnh nhân, thúc đẩy các nhà nghiên cứu tìm ra những phương pháp mới, ưu việt hơn [6]. Vậy nên chúng tôi tiến hành nghiên cứu này nhằm mục đích tìm ra phương pháp điều trị ung thư một cách hiệu quả và giảm tối đa tác dụng không mong muốn. Nano - Hono có nhiều yếu tố để là ứng cử viên phù hợp với vị trí này, một trong những phương pháp mới và toàn diện. 1.2. Tổng quan về Honokiol 1.2.1. Đặc tính của Honokiol Chi Magnolia phân bố rộng rãi trên khắp thế giới với trung tâm chính ở Đông Á và Đông Nam Á. Một số loại thường được sử dụng như Magnolia Officinalis và Magnolia Obovata [7, 8]. Honokiol (viết tắt là Hono) là hợp chất có hoạt tính sinh học thu được từ vỏ cây mộc lan. Hiện nay các đơn thuốc có tên như Hange-koboku-to và Sai-boku-to có thành phần chứa vỏ cây mộc lan vẫn được dùng trong lâm sàng tại Nhật Bản [7]. Hono được cấu tạo bởi 2 vòng phenyl có 2 đầu được thay thế bởi nhóm hydroxyl và allyl. Hình 1.2.Công thức cấu tạo của Honokiol [7] Hono đã được sử dụng trước đây để điều trị chứng lo âu và đột quỵ và giảm các triệu chứng cúm [8]. Ở trong những nghiên cứu gần đây, Hono còn thể hiện tính đa dạng sinh học bằng những tác dụng cụ thể như khả năng chống viêm, chống oxi hóa, chống loạn nhịp tim, chống hình thành huyết khối, giải tỏa lo âu, chống nấm, kháng khuẩn [8-10] và chống virus làm suy giảm miễn dịch ở người (HIV) [10]. Ngoài ra, Hono còn được chứng minh là có lợi trong việc bảo vệ các tế bào thần kinh bằng nhiều cơ chế khác nhau do khả năng vượt qua hàng rào máu não. 5 Trong những năm gần đây, các nghiên cứu đã tập trung vào khả năng chống ung thư của Hono, nhiều nghiên cứu thực nghiêm trên các mô hình in vitro và in vivo đã được tiến hành bằng những phương pháp khác nhau, nhằm nhấn mạnh tiềm năng chống ung thư [7]. 1.2.2. Tác dụng chống ung thư của Honokiol Hono tác động đến ung thư bằng nhiều cơ chế khác nhau như apoptosis, hoại tử tế bào, bắt giữ chu kỳ tế bào. Chẳng hạn như đối với ung thư biểu mô vảy, tế bào ung thư tuyến tiền liệt, ung thư da, quá trình dị hóa Autophagy, hay khả năng ức chế di cư, xâm lấm và hình thành mạch của tế bào ung thư. Nhưng cơ chế quan trọng nhất, thường xuất hiện trong điều trị ung thư phổi đó là sự thúc đẩy quá trình sản xuất trong ty thể. Ty thể là dạng bào quan của ROS và các chất oxy khác, có thể phá hủy DNA hoặc các phân tử khác dẫn đến quá trình apoptosis. Trong quá trình oxy hóa, các electeron thoát ra khỏi chuỗi vận chuyển electeron của ty thể, rồi phản ứng với oxi để tạo thành O2- [11]. Sau đó chuyển thành hydropeoxid và các loại oxy trong phản ứng khác (ROS). Mức độ ROS nội bào không cân bằng có thể dẫn đến quá trình stress oxy hóa, gây tổn thương DNA, peroxy hóa lipid, cuối cùng gây ra quá trình apoptosis [12]. Hono tác động đến ung thư ở cả hai con đường. Đối với các dòng tế bào ung thư phổi, Hono ức chế sự hoạt hóa của ras-phospholipase D, điều chỉnh sự giảm c-FLIP (protein điều hòa apoptosis) thông qua cơ chế trung gian ubiquitin / proteasome, dẫn đến sự nhạy cảm của các tế bào ung thư phổi không phải tế bào nhỏ đối với quá trình tự chết qua trung gian TRAIL [13, 14]. Người ta đã bắt đầu nghiên cứu về Hono từ những năm 1994 cho đến nay và chứng minh được những tác dụng nổi bật của hoạt chất này như một chất ung thư trên cả ngiên cứu in vitro và in vivo. Nghiên cứu in vitro tác dụng chống ung thư của Honokiol Nhiều nghiên cứu đã chứng minh được khả năng chống lại sự tăng sinh ở các tế bào ung thư như bàng quang, não, vú, xương, máu và ruột kết của Hono. Nhìn chung, nồng độ Hono được sử dụng trên các nghiên cứu nằm trong khoảng 6 từ 0 - 150µl và đều đánh giá được khả năng ức chế sự tăng sinh của nhiều loại tế bào ung thư khác nhau. Trong nghiên cứu của Ruth Guilermo-Lagae và cộng sự đã cho thấy rằng Hono làm giảm kích thước hay thể tích khối u một cách đáng kể so với nhóm không được điều trị bằng Hono. Thể tích khối u SKMEl-2 (một trong các khối u ác tính có nguồn gốc từ người bệnh) ở nhóm được điều trị bằng Hono chỉ bằng 600 mm3 so với 1200 mm3 ở nhóm không được điều trị và 1500 so với 2700 của tế bào UACC-62 (dòng tế bào của Đại học Arizona). Trong đó, Hono còn cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc ức chế gần như hoàn toàn sự tăng sinh tế bào ở hai loại tế bào trên ở nồng độ 75-100µl/ 24 giờ [15]. Ở trong một nghiên cứu khác của trung tâm ung thư đại học Kanas họ sử dụng Hono với nồng độ (050µl) thì khối u trực tràng của chuột giảm từ 3300 mg xuống còn khoảng 15002300 mg ở nhóm được điều trị bằng Hono (25µmol/L) [16]. Trên ung thư phổi, Hono được nghiên cứu với dải nồng độ nằm trong khoảng 0-100µl và nhận được những kết quả đáng mong đợi. Đặc biệt, trong số đó là khả năng gây ra quá trình chết tế bào ở phổi người. Trong nghiên cứu của ZHU và cộng sự đã xử lý các tế bào A549 (tế bào biểu mô đáy phế nang của người) và 95-D với Hono ở các nồng độ 20, 40, 60 µM trong 24-48 giờ. Kết quả thu được là chỉ số apoptosis khi nồng độ sử dụng là 60 µM ở nhóm A549 là 57,5 ± 5,3%, còn ở nhóm tế bào 95-D là 54,6 ± 6,3%. Ngoài ra, Hono còn ức chế đáng kể sự di chuyển của tế bào ung thư phổi, đặc biệt là di căn não [17-19]. Nhiều nghiên cứu khác còn cho thấy Hono có khả năng gây tự chết hay quá trình apoptosis ở dòng tế bào đột biến KRAS (protein GTPase; gen sinh ung thư), đó là dòng tế bào đột biến thường xuất hiện ở 20-30% trường hợp ung thư phổi không phải tế bào nhỏ. Với khoảng nồng độ sử dụng từ 0-80 µM trong 72 giờ, Hono cho thấy khả năng ức chế rõ rệt ở cả ba loại tế bào ung thư phổi ở người là H460, A549 và H358. Ở 60 µM gần như không quan sát thấy được khuẩn lạc trong đĩa. Điều đặc biệt là Hono biểu hiện độc tính thấp đối với tế bào bình thường ở người gồm BAES-2B (tế bào biểu mô phế quản) và CCD19-lu (Cellosaurus cell line) [20]. Bên cạnh đó vẫn còn nhiều tác dụng đã được chứng minh như ức chế sự phát triển của tế bào [18-21], ức chế hình thành khuẩn lạc [20], ức chế khả năng 7 tồn tại của tế bào [17], qua cơ chế bắt giữ và quá trình apoptosis. Với khả năng tiêu giảm khối u trên ung thư thì Hono là một trong những hoạt chất tiềm năng mà các nhà nghiên cứu hướng đến nhằm đem lại nhiều lợi ích trong điều trị cho bệnh nhân [7]. Nghiên cứu in vivo tác dụng chống ung thư của Honokiol Dựa trên các nghiên cứu in vivo ở trong những năm gần đây, Hono đã được khẳng định những khả năng như ức chế khối u, di căn và quá trình hình thành mạch. Mức độ sẽ phụ thuộc vào nồng độ và kết quả thu được khác nhau giữa từng dòng tế bào riêng biệt, dải nồng độ sẽ nằm trong khoảng từ 0-150 mg/kg. Thông qua các con đường phân phối khác nhau như đường uống hoặc tiêm truyền (trong phúc mạc hoặc tĩnh mạch). Theo nghiên cứu của Wang và cộng sự, kết quả cho thấy nhóm được sử dụng Hono có kích thước khối u trung bình thấp hơn đáng kể so với nhóm đối chứng [22]. Theo nghiên cứu của Jing Pan và cộng sự, đã chỉ ra rằng Hono có khả năng làm giảm quá trình di căn của ung thư phổi đến não và làm giảm đáng kể sự phát triển của khối u. Dòng tế bào H2030-BrM3 (tế bào khối u phổi di căn não người) được cấy vào những con chuột cái NOD/SCID (chuột suy giảm miễn dịch) từ 6-8 tuần tuổi. Nhóm được điều trị bằng Hono qua đường uống với liều 10mg/ kg thể trọng. Kết quả thu được là di căn não giảm đi 70% so với nhóm đối chứng. Còn đối với nhóm được gây ung thư ở phổi trái cho thấy giảm khả năng phát triển khổi u đáng kể giữa nhóm điều trị bằng Hono với nhóm đối chứng, trọng lượng hạch tại trung thất giảm đến 80%, thông lượng phát quang ở nhóm sử dụng Hono đường uống liều cao chỉ khoảng 0,4.109 (p/s) trong khi nhóm đối chứng là xấp xỉ 3.109 (p/s) [19]. Các nghiên cứu trước đây trên ung thư phổi ở cả mô hình Xenograft và mô hình chuột khỏe mạnh đều cho kết quả rõ rệt về khả năng làm giảm khối u, hay ức chế sự hình thành khối u. Liều thường được sử dụng là 10 mg/kg thể trọng và thu được kết quả cho thấy Hono làm giảm đáng kể tỷ trọng của tế bào ung thư biểu mô vảy (SCC) xuống 11 ± 3,3% [12]. Ngoài ra, khi Hono khi được kết hợp với những yếu tố khác như bức xạ hay Cisplatin cũng được chứng minh là có hiệu 8 quả. Honokiol đã được thử nghiệm trong điều trị ung thư phổi trên chuột gây khối u bằng tế bào ung thư biểu mô phổi Lewis. Trên mô hình điều trị ung thư biểu mô phổi Lewis, điều trị kết hợp bức xạ làm giảm thể tích khối u nhiều hơn 78% so với thông thường là 48%. Trong nghiên cứu trên mô hình chuột Xenograf ung thư phổi A549, kết hợp Honokiol với Cisplatin đã làm giảm thể tích khối u (3,59 lần) so với chỉ dùng Cisplatin vào ngày thứ 40. Những dữ kiện trong các nghiên cứu đã thể hiện rõ khả năng tuyệt vời của Hono trên mô hình ung thư phổi ở động vật, hứa hẹn Hono là một hợp chất tiềm năng trong phòng và điều trị ung thư. 1.3. Công nghệ nano trong điều trị ung thư 1.3.1. Ứng dụng công nghệ nano trong điều trị ung thư Công nghệ nano đang được ứng dụng nhằm khắc phục một số hạn chế mà các phương pháp truyền thống còn tồn tại như khả năng gây tổn thương đến các mô bình thường. Công nghệ nano là công cụ giúp nhắm mục tiêu hóa trị liệu trực tiếp và có chọn lọc đến các tế bào ung thư của khối u và nâng cao hiệu quả điều trị cũng như tỷ lệ sống sót. Trong những năm gần đây, các hệ thống trị liệu dựa trên hạt nano đã trở nên phổ biến rộng rãi do tính khả dụng sinh học, tính ổn định in vivo, khả năng hấp thụ ở ruột, khả năng hòa tan, phân phối bền vững và có mục tiêu, và hiệu quả điều trị của một số chất chống ung thư. Sau khi thuốc được nạp vào các hạt nano, hoạt chất có thể được giải phóng khỏi các hạt một cách có kiểm soát và duy trì. Hơn nữa có thể xâm nhập thụ động vào các khối u rắn do có khả năng tăng cường tính thấm và lưu giữ, dẫn đến nồng độ thuốc trong khối u cao, làm cho hoạt động của thuốc hiệu quả hơn [23]. Hiện tại, rất nhiều công thức mang nano được sử dụng bao gồm silica dựa trên lipid, cao phân tử và phân nhánh, gốc kim loại, từ tính và silica trung tính, micelle. Trong ung thư phổi, phương pháp điều trị dựa trên hạt nano đang phát triển trong chẩn đoán hình ảnh, sàng lọc và điều trị các khối u nguyên phát và di căn. Việc ứng dụng và mở rộng các dạng nano mới để phân phối thuốc là một nghiên cứu thú vị và đầy thách thức được áp dụng, đặc biệt là để cung cấp các liệu pháp điều trị ung thư mới nổi [24]. Vì vậy bao gói Hono thành dạng nanopolyme 9 được thực hiện nhằm khắc phục vấn đề hòa tan trong nước của một chất kỵ nước như Hono. Các hạt nano có thể được tích tụ tại khối u theo 2 cơ chế là chủ động hoặc thụ động. Trong đó, cơ chế thụ động dựa trên khả năng tăng cường tính thấm và lưu giữ. Mạch máu tại khối u bị rò rỉ, thân nước, kết hợp với sự thiếu lưu dẫn của hệ bạch huyết (do bệnh lý), những yếu tố đó dẫn đến sự tăng cường tích tụ của các hạt nano mang thuốc tại khối u. Còn cơ chế chủ động dựa trên sự gắn các phối tử cụ thể vào bề mặt của phân tử nano trong những trường hợp nhất định. Theo thành phần của vật liệu, hệ nano được chia thành các dạng vật liệu hữu cơ, vô cơ và vật liệu composite. Các hệ nano dạng hữu cơ như liposome, polymer micelle, polymeric NP, dendrimer, cacrbon nanotube và mesoporous silicon. Trong nghiên cứu này, chúng tôi bao gói Hono trong hạt polymer micelle vì chúng là một trong những dạng nano phổ biến và có nhiều ưu điểm như: có tính tương thích sinh học và có khả năng kiểm soát thời gian và tốc độ giải phóng dược chất. Cấu trúc của các dạng hạt này sẽ được mô tả ở phần bên dưới. Cấu trúc của nano polymer micelle Micelle là tập hợp các phân tử hoạt động bề mặt amphiphilic kết tụ một cách tự nhiên trong nước, thường dạng hình cầu. Phần bên trong kỵ nước do đó có thể cô lập các chất kỵ nước cho đến khi chúng được giải phóng bởi một số cơ chế phân phối thuốc. Các micelle thông thường được hình thành từ các phân tử nhỏ có đầu ưa nước hoặc phân cực, tích điện và đuôi kia kỵ nước. Thường bao gồm phần hydrocacbon của các acid béo có mạch cacbon dài. Khi bao gói Hono bằng các hạt nano micelle cao phân tử, hoạt chất này sẽ bị cô lập trong lõi micelle từ đó kiểm soát dược thời gian giải phóng. Các hạt nano micelle cao phân tử khá ổn định về mặt cấu trúc và có kích thước phù hợp (100-300 nm) nên dễ dàng thoát mạch và tích tụ tại khối u. Hơn thế nữa các hạt nano polymer micelle có tính tương hợp sinh học với cơ thể nên có khả năng phân hủy và thải trừ qua thận nên an toàn với cơ thể [25]. Có nhiều loại nguyên liệu để tạo nên dạng micelle như poly (axit lactic-co-glycolic) (PLGA), polyeste tương hợp sinh học béo dẻo nhiệt dẻo tổng hợp, các homopolyme liên quan của nó; poly (axit lactic) (PLA) và poly (axit glycolic) (PGA) [26]. Trong bài nghiên cứu này chúng sử dụng nguyên liệu là các 10 hạt PLGA vì chúng được đánh giá là an toàn với động vật thí nghiệm, có độ ổn định cao và có thời gian trong máu kéo dài nên phù hợp với yêu cầu của thí nghiệm. Hình 1.3. Cấu trúc một số dạng hạt nano sử dụng trong phân phối thuốc kỵ nước [25]. A: Micelle (không polymer) bao gồm các chất hoạt động bề mặt amphiphilic. B: Micelle cao phân tử bao gồm các chất đồng trùng hợp khối amphiphilic. C: Nhũ tương nano bao gồm một lõi chất lỏng kỵ nước được ổn định bằng chất hoạt động bề mặt. D: Hạt nano kết tinh. E: Hạt nano cao phân tử vô định hình. F: Các oligomer ion ngưng tụ, chẳng hạn như DNA ngưng tụ với PEI hoặc lipid cation. G: Liposome đơn thành bao gồm một lớp kép lưỡng tính bao quanh một lõi nước. Cấu trúc của poly axit lactic-co-glycolic (PLGA) Poly axit lactic-co-glycolic (PLGA) là vật liệu dựa trên poly axit lactic-coglycolic thường được sử dụng trong việc nhắm mục tiêu, vận chuyển thuốc tới đích. PLGA là một polyeste tương hợp sinh học, đã được Cục quản lí Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) chấp thuận sử dụng. PLGA là một trong những chất đồng trùng hợp phân hủy sinh học với khả năng phân hủy thành các sản phẩm không độc hại (H2O và CO2) được đào thải khỏi cơ thể. PLGA phân hủy in vivo thông qua quá trình thủy phân các liên kết este thành các anion đơn phân, bao gồm lactat (D - lactate, L- lactate) và glycolat. Trong đó, D - lactate không có khả năng chuyển hóa trước khi bài tiết; L - lactate được chuyển hóa thành CO2 bài tiết qua 11 phổi, sau đó chuyển thành pyruvate đi vào chu trình Krebs. Mặt khác, glycolat được bài tiết trực tiếp qua hệ thống thận hoặc có thể bị oxy hóa thành glyoxylat, sau đó chuyển hóa thành glycine, serine và pyruvate [27]. Hiện nay, chiến lược nhắm mục tiêu thụ động liên quan đến sự tích lũy không đặc hiệu trong mô bệnh (thường là khối u) đã được thực hiện trong hóa trị liệu [28]. Đây cũng là cơ chế của PLGA mà nghiên cứu này nhắm đến. Tuy nhiên, khi gặp một số điều kiện khác như tính thấm mạch không đồng nhất, áp lực dịch kẽ tăng cao ở nhiều khối u mang nhiều trở ngại dẫn đến hạn chế sự thành công nhắm thuốc tới đích của cơ chế thụ động. Những điểm yếu này không thể chỉ đơn thuần khắc phục thông qua điều chỉnh công thức của PLGA nano. Hiệu ứng EPR (lưu giữ) cũng khác nhau ở các bênh nhân, các loại khối u, thậm chí có thể thay đổi theo thời gian [29]. 1.3.2. Tác dụng dược lý của Honokiol Khả năng chống ung thư của Hono trên một số loại ung thư đã được chứng minh. Do khả năng hòa tan trong nước và sinh khả dụng thấp là một cản trở cho việc ứng dụng Hono trong điều trị ung thư, do vậy các nghiên cứu đã được tiến hành để phát triển hệ thống phân phối Hono một cách thích hợp để cải thiện sinh khả dụng và hiệu quả dược lý. Gần đây, một số nghiên cứu được phát triển chất mang hoạt chất, hướng đến mục tiêu tương ứng của nó bao gồm sự phát triển các hạt dạng nano, micelle và liposome. Theo kết quả nghiên cứu của Zeng và cộng sự, Hono đã được phân phối ở dạng hạt bằng cách sử dụng monomethoxy poly ethylene glycol- poly (axit lactic). Các hạt nano phân tán riêng lẻ và cho độ ổn định cao trong dung dịch nước. Kết quả cho thấy rằng nano - Hono có khả năng đáp ứng với đường tiêm tĩnh mạch và so với khi dung Hono dạng tự do thì nó đem lại khả năng làm chết tế bào A2780 cao hơn một cách rõ rệt. Hơn thế nữa dạng nano giúp kéo dài thời gian giải phóng, cụ thể là chỉ có 53% Honotự do được giải phóng trong vòng 24 giờ [30]. Trong một nghiên cứu khác của Luo, Hono đã được nạp vào liposome sau đó tạo ra liposomal và được thử nghiệm trên các mô hình ung thư buồng trứng ở người nhạy cảm với cisplatin, resistant và đem lại hiệu quả với khả năng ức chế 12