Dưới sự chủ trì của TS. Đoàn Lê Hoàng Tân, Trung tâm Nghiên cứu Vật liệu Cấu trúc Nano và Phân tử đã thực hiện một đề tài quan trọng nhằm làm chủ quy trình công nghệ chế tạo thuốc chữa trị ung thư có hiệu năng cao hơn, bằng cách sử dụng dược chất ức chế ung thư hấp phụ vào các giá thể nano (Zn/Fe) MOF hoặc Silica xốp.

Các mục tiêu cụ thể của đề tài bao gồm:

- Chế tạo hệ chất mang: Phát triển các hệ chất mang từ MOF với tâm kim loại (Zn, Fe) và linker tự chọn, cùng với silica hữu cơ xốp chức năng hóa, để hấp phụ dược chất (như Cordycepin) với hàm lượng cao.

- Xây dựng quy trình gắn dược chất: Thiết lập quy trình gắn một trong các dược chất lên các hệ chất mang MOF và silica hữu cơ xốp đã chế tạo.

- Đánh giá tính năng In vitro: Thử nghiệm và đánh giá khả năng mang, giải phóng dược chất và tính tự phân hủy của mỗi hệ vật liệu mang dược chất trong điều kiện phòng thí nghiệm (in vitro).

- Đánh giá độ an toàn In vivo: Thử nghiệm và đánh giá độ an toàn của hai hệ vật liệu MOF và Silica hữu cơ xốp đã gắn dược chất trên động vật (in vivo).

- Làm chủ quy trình bào chế thuốc: Làm chủ quy trình công nghệ chế tạo một loại thuốc chữa ung thư được bào chế dưới dạng uống.

- Đào tạo nhân lực: Đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao về khoa học và công nghệ trong lĩnh vực tổng hợp vật liệu xốp ứng dụng y sinh

Sau một thời gian thực hiện, đề tài thu được một số kết quả nổi bật như sau: 

1. Đề tài đã tổng hợp thành công vật liệu nano silica xốp và nano MOF có tâm kim loại (Zn, Fe) và gắn thành công cordycepin lên các vật liệu nano. 

2. Đề tài đã làm chủ và đạt yêu cầu các quy trình công nghệ sau:

- Quy trình chế tạo vật liệu nano MOF đáp ứng các yêu cầu của chất mang tá dược và khả năng phân hủy trong môi trường sinh lý.

- Quy trình chế tạo vật liệu nano silica cũng đạt các yêu cầu tương tự về chất mang tá dược và khả năng phân hủy sinh học.

- Quy trình gắn kết một dược chất với cả hai hệ chất mang MOF và silica.

- Quy trình đánh giá khả năng giải phóng dược chất của cả hệ vật liệu MOF và silica hữu cơ xốp.

- Quy trình đánh giá khả năng phân hủy sinh học của hai hệ vật liệu mang trong phòng thí nghiệm (in vitro).

Ngoài ra, đề tài đã thiết lập Tiêu chuẩn chất lượng cơ sở cho cả hệ vật liệu MOF và silica hữu cơ xốp gắn hoạt chất, quy định rõ mức chất lượng và quy trình thử khả năng mang, giải phóng thuốc in vitro.

Đề tài cũng đã hoàn thành báo cáo kết quả đánh giá tác động ức chế tế bào ung thư (LD50) và đánh giá độ an toàn trên tế bào thường và động vật thí nghiệm của hai hệ vật liệu phân hủy sinh học và hai hệ vật liệu mang dược chất, được thực hiện bởi đơn vị ứng dụng.

Về mặt công bố khoa học, đề tài đã vượt chỉ tiêu đăng ký ban đầu (02 ISI) khi công bố thành công 03 bài báo ISI, trong đó có 02 bài báo ISI-Q1 và 01 bài báo ISI-Q2.

Như vậy, Đề tài đã đạt được nhiều đóng góp quan trọng, cả về mặt khoa học lẫn tiềm năng ứng dụng thực tiễn:

Về nghiên cứu và phát triển vật liệu mang dược chất:

- Đề tài đã chế tạo thành công các hệ chất mang từ MOF (với tâm kim loại Zn, Fe và linker tự chọn) và silica hữu cơ xốp chức năng hóa. Các vật liệu này có khả năng hấp phụ hàm lượng cao dược chất (như Cordycepin), mở ra hướng đi mới trong bào chế thuốc. Những kết quả này đã được công bố trên 03 tạp chí ISI uy tín (02 ISI-Q1, 01 ISI-Q2), vượt xa chỉ tiêu ban đầu, góp phần nâng cao vị thế khoa học của quốc gia.

- Nhóm nghiên cứu đã xây dựng được quy trình gắn kết dược chất lên cả hai hệ chất mang MOF và silica hữu cơ xốp.

- Các thử nghiệm đã đánh giá thành công tính năng mang, giải phóng dược chất cũng như khả năng tự phân hủy của các hệ vật liệu này trong điều kiện in vitro.

- Độ an toàn của hai hệ vật liệu MOF và silica hữu cơ xốp được gắn dược chất đã được thử nghiệm và đánh giá trên động vật.

- Đặc biệt, đề tài đã làm chủ quy trình công nghệ chế tạo một loại thuốc chữa ung thư được bào chế theo đường uống, mặc dù cần thêm nghiên cứu chuyên sâu để phát triển thành sản phẩm dược phẩm hoàn chỉnh.

Trọng tâm của đề tài là phát triển các vật liệu nano xốp (silica xốp và MOF) có khả năng tương thích và phân hủy sinh học để mang dược chất chống ung thư. Các hệ vật liệu nano silica xốp và MOF đã tổng hợp thành công cho thấy tiềm năng trong việc mang cordycepin – hợp chất có khả năng kháng tế bào ung thư. Kết quả khảo sát độc tính trên tế bào và động vật (chuột và thỏ) cũng cho thấy tiềm năng điều trị ung thư của các vật liệu này. Tuy nhiên, để phát triển thành thuốc điều trị hoàn chỉnh, cần có thêm các nghiên cứu chuyên sâu về tiêu chuẩn dược phẩm, cũng như các nghiên cứu cận lâm sàng và lâm sàng trên người.

Về đào tạo và phát triển nguồn nhân lực:

- Đề tài là cơ hội quý giá để các nhà khoa học tại Trung tâm Nghiên cứu Vật liệu Cấu trúc Nano và Phân tử và Đại học Quốc gia Tp.HCM cùng nghiên cứu cả các chủ đề cơ bản đạt chuẩn quốc tế và các ứng dụng cụ thể.

- Đề tài đã góp phần tập trung cán bộ nghiên cứu đa ngành để giải quyết các mục tiêu quan trọng, đồng thời đào tạo nhiều cán bộ nghiên cứu trẻ, nâng cao trình độ và phát hiện tính mới trong khoa học công nghệ, đặc biệt là trong lĩnh vực vật liệu xốp ứng dụng y sinh.

- Nghiên cứu cũng góp phần xây dựng thành công nhóm nghiên cứu Vật liệu Xốp Tiên tiến, củng cố vị thế của Trung tâm INOMAR như một Trung tâm xuất sắc tại ĐHQG-HCM.

Về tiềm năng ứng dụng và an ninh công nghệ:

- Sản phẩm là mẫu vật liệu xốp có khả năng tải cordycepin và kháng ung thư, hứa hẹn đáp ứng tốt nhu cầu của các nhà sản xuất và phục vụ cộng đồng.

- Việc nắm vững công nghệ lõi trong lĩnh vực này sẽ giúp Việt Nam tạo ra nhiều sản phẩm ứng dụng, giảm sự phụ thuộc vào sản phẩm nước ngoài, tăng cường an ninh quốc gia và đóng góp vào việc bảo vệ môi trường.

Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 21535/2022) tại Cục Thông tin, Thống kê.

P.T.T (NASTIS)