Khóa luận tốt nghiệp: Thử độc tính cấp tính và độc tính bán trường diễn của dẫn chất Nano - PLGA - Honokiol

Mục tiêu của đề tài Thử độc tính cấp tính và độc tính bán trường diễn của dẫn chất Nano - PLGA - Honokiol nghiên cứu thử nghiệm độc tính cấp tính của dẫn chất Nano - PLGA - Honokiol trên chuột nhắt trắng; thử nghiệm độc tính bán trường diễn của dẫn chất Nano - PLGA - Honokiol trên chuột nhắt trắng.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC



BÙI THỊ HƯƠNG

THỬ NGHIỆM ĐỘC TÍNH CẤP TÍNH VÀ ĐỘC TÍNH BÁN TRƯỜNG DIỄN ĐỐI VỚI DẪN CHẤT

NANO - PLGA -HONOKIOL

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGÀNH DƯỢC HỌC

Hà Nội - 2022

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC



BÙI THỊ HƯƠNG

THỬ NGHIỆM ĐỘC TÍNH CẤP TÍNH VÀ ĐỘC TÍNH BÁN TRƯỜNG DIỄN ĐỐI VỚI DẪN CHẤT

NANO - PLGA - HONOKIOL

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGÀNH DƯỢC HỌC

Khóa: QH.2017 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 và Công nghệ Việt Nam, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, cùng gia đình và bạn bè

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, người đã trực tiếp hướng dẫn, dành nhiều thời gian, hết lòng chỉ bảo tận tình, tạo điều kiện, đóng góp ý kiến và giúp em có thể hoàn thành được đề tài một cách tốt nhất trong suốt thời gian vừa qua

Em xin chân thành cảm ơn TS Phạm Thị Hồng Nhung và các thầy cô trong Bộ môn Y Dược học cơ sở Trường Đại học Y Dược - Đại học Quốc gia Hà Nội đã dành nhiều thời gian và tâm huyết, quan tâm 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, hướng dẫn cũng như tạo điều kiện để em có thể hoàn thiện và thu thập số liệu đầy đủ cho khóa luận này

Em xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể Ban giám hiệu, các thầy cô trong Trường Đại học Y Dược - Đại học Quốc Gia Hà Nội, cán bộ tại phòng Hóa sinh thực vật - Viện Công nghệ sinh học đã luôn giúp đỡ, tạo điều kiện cho em làm khóa luận tốt nghiệp và giúp đỡ em 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 06 tháng 6 năm 2022

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

Kí tự viết tắt Tên đầy đủ

ĐCSH Đối chứng sinh học

GLOBOCAN Dự án của Cơ quan nghiên cứu ung thư quốc tế thuộc WHO

(Global Cancer Observatory) GOT Glutamat Oxaloacetat Transaminase

GPT Glutamat pyruvat transaminase

HDL - C High Density Lipoprotein Cholesterol

LD50 Lethal dose 50% ( Liều gây chết 50% số động vật thí nghiệm) LDL - C Low Density Lipoprotein Cholesterol

Nano - Hono Nano - Poly axit lactic-co-glycolic - Honokiol

PLGA Poly axit lactic-co-glycolic

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Tỉ lệ tử vong của chuột sau 72 giờ tiêm tĩnh mạch Nano - PLGA -

Honokiol 18

Bảng 3.2 Trọng lượng trung bình chuột qua các ngày cân 20

Bảng 3.3 Chỉ số huyết học của các lô chuột nghiên cứu 22

Bảng 3.4 Chỉ số hóa sinh của các lô chuột nghiên cứu 244

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Tỷ lệ mắc và tử vong do ung thư trên thế giới năm 2020 3

Hình 1.2 Thống kê ung thư tại Việt Nam năm 2020 4

Hình 1.3 Công thức cấu tạo Poly lactic-co-glycolic acid 7

Hình 1.4 Công thức cấu tạo Honokiol 8

Hình 1.5 Sơ đồ biểu diễn dược động học của Honokiol 9

Hình 3.1 Biểu đồ sự thay đổi trọng lượng cơ thể chuột 21

Hình 3.2 Hình ảnh vi thể gan ở các lô chuột nghiên cứu 26

Hình 3.3 Hình ảnh vi thể thận ở các lô chuột nghiên cứu 27

Hình 3.4 Hình ảnh vi thể lách ở các lô chuột nghiên cứu 28

Mục lục

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3

1.1 Tình hình bệnh ung thư 3

1.2 Công nghệ nano trong điều trị ung thư 6

1.3 Hoạt chất Honokiol 8

1.3.1 Một số đặc điểm của Honokiol 8

1.3.2 Dược động học Honokiol 9

1.3.3 Hoạt động kháng ung thư của Honokiol 10

1.4 Hệ dẫn Nano - Honokiol 11

1.4.1 Nghiên cứu in vitro hệ dẫn Nano - Honokiol 11

1.4.2 Nghiên cứu in vivo hệ dẫn Nano - Honokiol 12

1.5 Độc tính cấp tính, độc tính bán trường diễn trong nghiên cứu thuốc 13

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15

2.1 Đối tượng nghiên cứu 15

2.2 Phương pháp nghiên cứu 15

2.3 Vật liệu, thiết bị nghiên cứu chính 16

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 18

3.1 Kết quả nghiên cứu độc tính cấp của Nano - PLGA - Honokiol 18

3.2 Kết quả nghiên cứu độc tính bán trường diễn của Nano - PLGA – Honokiol 20

3.2.1 Tác động của Hono và Nano - Hono đến trọng lượng cơ thể của chuột thí nghiệm 20

3.2.2 Tác động của Hono và Nano - Hono đến chỉ số huyết học 22

3.2.3 Tác động của Hono và Nano - Hono đến chức năng gan, thận 23 3.2.4 Tác động của Hono và Nano - Hono đến cấu trúc đại thể và vi thể chuột 25

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 30

TÀI LIỆU THAM KHẢO 31

ĐẶT VẤN ĐỀ

Ung thư là kết quả của quá trình phân chia tế bào tràn lan có liên quan đến

sự mất tổ chức chu kỳ tế bào dẫn đến tăng sinh tế bào không kiểm soát được Ngoài ra, nó cũng liên quan đến sự rối loạn điều hòa quá trình chết tế bào theo chương trình (apoptosis), phản ứng viêm và cuối cùng là sự lây lan di căn Theo GLOBOCAN 2020 (dự án của Cơ quan nghiên cứu ung thư quốc tế) uớc tính có khoảng 19,3 triệu ca mắc mới và 10 triệu ca tử vong do ung thư trên toàn thế giới vào năm 2020 Những con số này vẫn tiếp tục tăng trong thời gian tới tạo thành gánh nặng lớn cho hệ thống chăm sóc sức khỏe

Các phác đồ điều trị phổ biến cho bệnh nhân ung thư bao gồm phẫu thuật, hóa trị và xạ trị, nhưng lại thiếu tính chọn lọc đối với các tế bào ung thư và gây nhiều tác dụng phụ khác nhau làm ảnh hưởng đến điều trị, cũng như gây tổn hại cho các tế bào khỏe mạnh Vì thế 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 Mục đích cơ bản của việc sử dụng hệ dẫn thuốc nano là: Thu hẹp phạm vi phân bố của thuốc trong cơ thể làm giảm tác dụng phụ của thuốc và giảm lượng thuốc điều trị Hệ dẫn thuốc nano có nhiều ưu điểm như tăng hấp thu, tăng sinh khả dụng; tăng độ ổn định dược chất; tăng tính an toàn Tiểu phân nano do có kích thước nhỏ, năng lượng tự do bề mặt lớn và diện tích tiếp xúc lớn nên khả năng và tốc độ hòa tan tăng, nhờ đó làm tăng sinh khả dụng của thuốc Một trong những loại polyme được nghiên cứu rộng rãi hiện nay là poly axit lactic-co-glycolic (PLGA), đã được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) chấp nhận cho các ứng dụng y tế Chất này đã được chứng minh là có tiềm năng như hệ thống phân phối thuốc cho nhiều tác nhân điều trị (hóa trị, thuốc chống viêm và chống oxy hóa)

Honokiol (Hono) là một hợp chất có hoạt tính sinh học thu được từ một số

loài thuộc chi Magnolia (officinalis, obovata và grandiflora) và thuộc họ Magnoliaceae Gần đây, Hono đã được phát hiện với các đặc tính kháng khuẩn,

chống viêm, chống huyết khối, kháng u và bảo vệ thần kinh trên các mô hình tiền lâm sàng mà không gây độc tính đáng kể Hono ở dạng tinh khiết đã được

đánh giá là an toàn cho người dùng khi sử dụng qua đường uống Đối với dạng hạt nano, hệ thống phân phối thuốc được thiết kế bao bọc Hono cho thấy giảm sự phát triển của khối u rõ rệt, đồng thời chứng minh tính an toàn của nó trên động vật và là phương pháp đầy hứa hẹn trong điều trị ung thư

Khi tiến hành thử nghiệm nhằm đưa một dẫn chất mới ứng dụng trong điều trị, cần phải biết được mức độ gây hại của chất đó đối với các cơ quan trong

cơ thể Đánh giá độc tính cấp tính, độc tính bán trường diễn là những cơ sở đầu tiên để xây dựng nên các khoảng liểu phù hợp cho các thử nghiệm Ngoài ra, quá trình này còn cung cấp các thông tin về tính an toàn cho các giai đoạn I, II, III khi thuốc được đưa vào thử nghiệm lâm sàng Tuy nhiên, hiện nay chưa có nhiều nghiên cứu về độc tính cấp và độc tính bán trường diễn của hệ dẫn PLGA -

Honokiol ở dạng hạt nano Do đó, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Thử độc tính cấp tính và độc tính bán trường diễn của dẫn chất Nano - PLGA - Honokiol” với nội dung như sau:

1 Thử nghiệm độc tính cấp tính của dẫn chất Nano - PLGA - Honokiol trên chuột nhắt trắng

2 Thử nghiệm độc tính bán trường diễn của dẫn chất Nano - PLGA - Honokiol trên chuột nhắt trắng

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN1.1 Tình hình bệnh ung thư

Ung thư được xếp hạng là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu, rào cản quan trọng trong việc tăng tuổi thọ ở mọi quốc gia trên thế giới [1] Theo thống

kê của GLOBOCAN 2020 [2] ước tính có khoảng 19,3 triệu ca mắc mới và 10 triệu ca tử vong do ung thư trên toàn thế giới vào năm 2020 Những con số này vẫn tiếp tục tăng trong thời gian tới tạo thành gánh nặng lớn cho hệ thống chăm sóc sức khỏe

Hình 1.1 Tỷ lệ mắc và tử vong do ung thư trên thế giới năm 2020 [2]

Mười loại ung thư hàng đầu được cho là có tỉ lệ mắc cao nhất trên thế giới

ở cả nam giới và phụ nữ (Hình 1.1.) gồm: ung thư vú, ung thư phổi, ung thư đại

trực tràng, ung thư tuyến tiền liệt, ung thư dạ dày, ung thư gan, ung thư thực quản, ung thư cổ tử cung, ung thư tuyến giáp, ung thư bàng quang Gánh nặng về

tỷ lệ mắc và tử vong do ung thư đang gia tăng nhanh chóng, phụ thuộc vào trình

độ văn hóa, kinh tế xã hội giữ các quốc gia khác nhau

Hình 1.2 Thống kê ung thư tại Việt Nam năm 2020 [3]

Tại Việt Nam, vào năm 2020 ước tính có 182.563 ca mắc mới và 122.690

ca tử vong do ung thư Cứ 100.000 người thì có 159 người chẩn đoán mắc mới ung thư và 106 người tử vong do ung thư [2] Số người mắc ung thư và tỉ lệ tử vong ở nước ta ngày càng cao do nhiều yếu tố, chủ yếu chia thành hai nhóm chính: nhóm yếu tố bên ngoài và nhóm yếu tố bên trong Nhóm yếu tố bên ngoài gồm các tác nhân là vật lý (tia phóng xạ, tia cực tím), hóa học (hóa chất công nghiệp, hóa chất chiến tranh, chất bảo quản), sinh học (virus, vi khuẩn như virus viêm gan B, vi khuẩn Helicobacter Pylori) Nhóm yếu tố bên trong là các yếu tố

di truyền: gen bất thường có thể dẫn đến ung thư và khoảng 5% - 10% tất cả các loại ung thư xuất hiện do các đột biến gen được di truyền từ cha mẹ Ngoài ra, chế độ sinh hoạt ít vận động cũng ảnh hưởng rất lớn đến khả năng mắc các bệnh ung thư Chế độ ăn uống không hợp lý (ăn nhiều mỡ động vật, ít chất xơ) hay

tình trạng lạm dụng rượu bia, đặc biệt là việc hút thuốc lá nguyên nhân gây ra hai mươi loại ung thư khác nhau và 90% nguyên nhân của ung thư phổi

Với số ca mắc và tỉ lệ tử vong do ung thư ngày càng tăng thì việc đưa ra các phương pháp điều trị là vô cùng quan trọng Do ung thư là một căn bệnh phát triển trong một thời gian dài kể từ khi khởi phát đến giai đoạn di căn, do đó việc điều trị được tiến hành càng sớm càng tốt nhằm giảm đau đớn, kéo dài tuổi thọ cho người bệnh Hóa trị, xạ trị và phẫu thuật là những phương pháp điều trị ung thư phổ biến nhất hiện nay Tuy nhiên, những phương pháp này vẫn còn tồn tại nhiều nhược điểm như làm tổn hại tới các mô, tế bào bình thường, gây tác dụng phụ không mong muốn,…Gần đây, công nghệ kĩ thuật ngày càng phát triển thì việc nghiên cứu các phương pháp điều trị mới cải thiện những nhược điểm trên

là rất cần thiết Một trong những liệu pháp đang được nghiên cứu, phát triển hiện nay đó là liệu pháp trị liệu dựa trên cấu trúc nano và kích thước nano Cấu trúc nano và kích thước nano đã được phát triển, không chỉ để điều trị ung thư mà còn để phòng ngừa và chẩn đoán [4] Các liệu pháp điều trị ung thư nhắm mục tiêu, tăng thân nhiệt, quang động và gen trị liệu là một trong số phương pháp điều trị ung thư sử dụng vật liệu nano Các liệu pháp này có thể được sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp với các phương pháp điều trị ung thư khác, để đáp ứng với kích thích vật lý hoặc hóa học cung cấp các gen điều trị vào tế bào So với các liệu pháp thông thường, các hạt nano cho thấy những ưu điểm nổi bật trong điều trị và chẩn đoán ung thư: được tổng hợp ở các kích thước khác nhau để thâm nhập vào các khối u bằng cách tận dụng hiệu ứng thẩm thấu và lưu giữ tăng cường; được thiết kế để nhắm mục tiêu là các tế bào khối u, bằng cách chức năng hóa bề mặt với các phân tử sinh học gắn vào các dấu hiệu tế bào đặc hiệu cho khối u; được thiết kế để xâm nhập vào tế bào và các hàng rào sinh lý (như hàng rào máu não, hàng rào máu - võng mạc); làm tăng thời gian bán hủy trong huyết tương của các loại thuốc hóa trị liệu mang theo, thường rất kỵ nước; ngoài ra, còn có thể được tổng hợp thành các nền tảng đa chức năng cho các ứng dụng chẩn đoán hình ảnh và điều trị kết hợp (các hạt nano tiên lượng) [5]

1.2 Công nghệ nano trong điều trị ung thư

Trong vài thập kỷ qua, công nghệ nano ngày càng được sử dụng rộng rãi trong y học với các ứng dụng trong chẩn đoán và điều trị ung thư, bao gồm phân phối thuốc, liệu pháp gen, phát hiện và chẩn đoán, vận chuyển thuốc, lập bản đồ dấu ấn sinh học, liệu pháp nhắm mục tiêu và hình ảnh phân tử [6] Tiểu phân nano do có kích thước nhỏ, năng lượng tự do bề mặt và diện tích tiếp xúc lớn nên thúc đẩy hoạt động bề mặt và thay đổi các đặc tính vật lý và sinh học của vật liệu nano Chẩn đoán nhanh chóng và phân phối thuốc chính xác đến vị trí của khối u với ít tác dụng phụ nhất trên các mô bình thường là mục tiêu mong muốn của các liệu pháp điều trị ung thư hiện nay Cụ thể, ứng dụng công nghệ nano trong chẩn đoán sớm bệnh ung thư là việc sử dụng chụp cắt lớp phát xạ positron, chụp cộng hưởng từ, chụp cắt lớp vi tính và siêu âm [7] Với trị liệu ung thư, các chất mang nano như liposome, micelles, dendrimers, chấm lượng tử và ống nano carbon đã được sử dụng rộng rãi Trong đó, hạt nano cao phân tử là những polyme đầu tiên được sử dụng làm hệ thống phân phối thuốc, đóng vai trò như chất vận chuyển các loại thuốc kỵ nước [8, 9] Độ ổn định nhiệt động học cao, kích thước nhỏ, tính thấm qua tế bào nội mô tốt, ít đào thải qua thận làm các đại phân tử kỵ nước

và thuốc có thể được chuyển đến trung tâm, do đó việc tiêm hỗn dịch chứa hạt nano cao phân tử sau khi được phân tách trong dung dịch nước có thể đạt được hiệu quả điều trị [10] Hơn nữa, thuốc dùng đường uống hay đường tiêm thì vẫn

có thể tiếp cận các tế bào đích theo những cách khác nhau Chính vì vậy, thuốc nano có khả năng cung cấp những cách thay thế để giảm độc tính tế bào ở các

mô khỏe mạnh so với tế bào ung thư

Hệ dẫn Poly axit lactic-co-glycolic (PLGA) trong điều trị ung thư

Các dạng vật liệu nano thường được nghiên cứu đó là dạng nano hữu cơ, nano vô cơ, ngoài ra còn có dạng vật liệu composite Dạng nano hữu cơ như liposomes, polymer micells Trong đó hạt polymer micells là một trong những dạng hạt nano được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu, nhằm phát triển hệ thống phân phối thuốc tới vị trí chính xác để tiêu diệt u ung thư Micells là tập

hợp các phân tử hoạt động bề mặt amphiphilic kết tụ một cách tự nhiên trong nước, thường dạng hình cầu Trong đó, hạt PLGA là vật liệu cấu tạo nên dạng micelle đã được FDA chấp nhận cho các ứng dụng y tế PLGA là chất đồng trùng hợp phân hủy sinh học, phân hủy thành các sản phẩm không độc hại (H2O

và CO2) được đào thải khỏi cơ thể, đã được chứng minh có hiệu quả cao trong điều trị khi kết hợp với các hoạt chất sử dụng với mục tiêu loại bỏ khối u ung thư Phần bên trong của hạt này 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 kỵ nước Micelle thường bao gồm phần hydrocacbon của các acid béo có mạch cacbon dài Khi bao gói Hono bằng các hạt PLGA, dược chất này sẽ bị cô lập trong lõi của hạt đó do vậy kiểm soát được thời gian

và tốc độ giải phóng dược chất Các hạt nano PLGA 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 này có tính tương hợp sinh học với cơ thể nên có khả năng phân hủy và thải trừ qua thận Hạt PLGA nano đã được sử dụng với mong muốn phát nghiên cứu và kiểm tra độ hiệu quả của nó trong việc nhắm mục tiêu

và làm tăng khả năng kháng khối u của Hono [11] Các công thức PLGA hóa trị liệu với các đặc tính khác nhau về hình dạng, chất mang, kích thước khi phối hợp với các dược chất điều trị ung thư giúp kéo dài thời gian lưu hành của thuốc [12],

duy trì giải phóng thuốc [13], ức chế sự kháng thuốc, gia tăng tích tụ thuốc trong khối u [14]

Hình 1.3 Công thức cấu tạo Poly lactic-co-glycolic acid [11]

Najeh Maissar Khalil và cộng sự khi nghiên cứu về “ Dược động học của các hạt nano PLGA và PLGA-PEG chứa curcumin dùng trên chuột theo đường

uống” [13] đã thu được kết quả: Các hạt nano PLGA và PLGA-PEG làm tăng

thời gian bán hủy trung bình của curcumin trong khoảng 4 đến 6 giờ tương ứng

và C max của curcumin tăng lần lượt 2,9 đến 7,4 lần Sinh khả dụng của các hạt

nano PLGA-PEG chứa curcumin lớn hơn 3,5 lần so với curcumin từ các hạt nano PLGA So với hỗn dịch nước curcumin, các hạt nano PLGA và PLGA-PEG làm tăng sinh khả dụng của curcumin lên lần lượt là 15,6 và 55,4 lần Những kết quả này cho thấy PLGA và đặc biệt là các hạt nano PLGA-PEG là những chất mang tiềm năng cho việc cung cấp curcumin qua đường uống

1.3 Hoạt chất Honokiol

1.3.1 Một số đặc điểm của Honokiol

Honokiol (Hono) là một hợp chất có hoạt tính sinh học thu được từ một số

loài thuộc chi Magnolia (officinalis, obovata và grandiflora) thuộc họ Magnoliaceae [15] Theo truyền thống, Hono được sử dụng để điều trị lo âu và

đột quỵ, cũng như làm giảm các triệu chứng cúm [16] Trong các nghiên cứu gần đây, Hono được sử dụng với nhiều công dụng: chống loạn nhịp tim, chống viêm, chống oxy hóa, chống trầm cảm, chống huyết khối [17,18] Ngoài ra chất này còn được chứng minh là có tác dụng kháng nấm, kháng khuẩn, kháng u ung thư

và chống virus suy giảm miễn dịch ở người (HIV) [17] Do cấu tạo bởi hai vòng phenyl có hai đầu được thay thế bởi nhóm hydroxyl và allyl, Hono có lợi trong việc bảo vệ tế bào thần kinh thông qua nhiều cơ chế khác nhau do có khả năng vượt qua hàng rào máu não [19] Các nghiên cứu gần đây đã tập trung vào nghiên cứu, khai thác các đặc tính tiềm năng trong điều trị ung thư của Hono

Hình 1.4 Công thức cấu tạo Honokiol [15]

tự sau: phổi > huyết tương> gan> não> thận> tim> lá lách [23] Đối với việc sử dụng iv, Liang và cộng sự [24] đã tiến hành nghiên cứu các đặc tính dược động

học của Hono ở chó beagle sau khi tiêm tĩnh mạch Kết quả cho thấy: thời gian bán thải (T1/2) lần lượt là 20,13 phút và 9,27 phút ( đối với chó beagle cái); 7,06 phút; 4,7 phút và 1,89 phút ( đối với chó beagle đực) với liều Hono lần lượt là 8,8; 19,8; 3,9; 44,4 và 66,7 mg/kg Đồng thời, T1/2 giảm khi tăng liều lượng và thời gian truyền dược chất Với đường dùng trong phúc mạc, theo nghiên cứu của Chen và cộng sự [25] sau khi tiêm trong phúc mạc với liều Hono là 250 mg/kg ở chuột BALB/c đo được T 1/2 là 312,08 ± 51,66 phút Một nghiên cứu khác trên đường uống của Wang và cộng sự [26] cho thấy Hono hấp thu nhanh (Tmax = 20 phút) và thải trừ chậm (T1/2= 290 phút) sau khi cho chuột khỏe mạnh uống một liều duy nhất 40 mg/kg

1.3.3 Hoạt động kháng ung thư của Honokiol

Cơ chế cảm ứng kép quá trình tự chết của tế bào apoptosis và hoại tử tế bào

Apoptosis là một quá trình sinh lý bình thường nhằm duy trì sự cân bằng nội môi của tế bào ở các sinh vật đa bào [27] Hono đã được chứng minh là bắt đầu các con đường tự chết phụ thuộc vào caspase trong các loại ung thư khác nhau Tế bào ung thư sụn (chondrosarcoma JJ012) của người mất điện thế màng

ty thể khi được xử lý ở 10 µM Hono, do đó dẫn đến quá trình apoptosis [16] Hoại tử là sự chết của tế bào không theo chương trình, là sự mất ổn định của màng tế bào dẫn đến sự rò rỉ của các chất trong tế bào ra ngoài tế bào, do đó gây

ra viêm [28] Bên cạnh quá trình apoptosis, Hono cũng được phát hiện có thể gây hoại tử tế bào ung thư vú MCF-7 (Hono ở nồng độ 40 μg /mL) [29]

Cơ chế bắt giữ chu kỳ tế bào

Ung thư được cho là do sự tăng sinh không kiểm soát được do hoạt động bất thường của các protein khác nhau trong chu kỳ tế bào Do đó, các chất điều hòa chu kỳ tế bào đang trở thành mục tiêu hấp dẫn trong liệu pháp điều trị ung thư Hono có thể gây ra bắt giữ chu kỳ tế bào ở một số loại tế bào ung thư, chẳng hạn như trong ung thư biểu mô tế bào vảy ở phổi, tế bào ung thư tuyến tiền liệt, ung thư da, cụ thể là bắt giữ chu kỳ tế bào G0/G1 và G2/M Sự bắt giữ này có liên quan đến việc ức chế Cyclin (CDK)-B1, CDC2 và CDC25C trong ung thư

biểu mô dạ dày ở người được điều trị bằng Hono và các tế bào u thần kinh ở người [30, 31] Điều hòa giảm kinase phụ thuộc CDK-2 và CDK-4, sự điều hòa của các chất ức chế chu kỳ tế bào P21 và P27 trong các tế bào ung thư biểu mô tế bào vảy ở miệng người (OSCC) [32, 33]

Cơ chế ức chế sự di căn, xâm lấn và hình thành mạch của tế bào ung thư

Di căn là nguyên nhân chính gây tử vong ở bệnh nhân ung thư [34], liên quan đến sự di cư và xâm lấn của các tế bào khối u vào các mô lân cận và các cơ quan ở xa thông qua xâm lấn vào máu hoặc hệ thống bạch huyết [35, 36] Một trong những bước quan trọng là kiểm soát sự di căn của tế bào khối u, đặc biệt đối với bệnh nhân ung thư giai đoạn đầu Hono cũng đã chứng minh có tác dụng ức chế sự biểu hiện của metalloproteinase nền (MMPs) như protein MMP-2 và MMP-9, đóng một vai trò thiết yếu trong quá trình di căn của tế bào khối u, cũng như điều hòa hình thành mạch trong việc duy trì khả năng tồn tại của tế bào khối

u [37-39] Ngoài ra Hono còn ức chế sự xâm lấn và di căn thông qua trục protein kinase hoạt hóa kinase B1 (LKB1)/adenine monophosphate (AMPK) ở gan Điều trị bằng Hono làm tăng sự biểu hiện và chuyển vị tế bào chất của chất ức chế khối u LKB1 trong các tế bào ung thư vú, dẫn đến sự phosphoryl hóa và hoạt hóa chức năng của AMPK và dẫn đến việc ức chế sự xâm lấn và di căn của tế bào [21, 40]

1.4 Hệ dẫn Nano - Honokiol

1.4.1 Nghiên cứu in vitro hệ dẫn Nano - Honokiol

Hệ dẫn Nano - Hono đã được chứng minh là có tác dụng chống tăng sinh, kháng nhiều loại tế bào ung thư Nồng độ được sử dụng cho các nghiên cứu

invitro là từ 0-150 μM, phần lớn các khoảng nồng độ này đã được chứng minh là

có thể ức chế đáng kể sự tăng sinh tế bào hoặc khả năng tồn tại của tế bào của các dòng tế bào ung thư khác nhau Trong nghiên cứu của Yang và cộng sự [41], Hono đã được bọc các hạt nano thành nanopolyme để tăng cường tính thẩm thấu

và tính đặc hiệu của nó đối với tế bào ung thư Việc sử dụng Hono chứa các hạt nano nhắm mục tiêu hoạt động trong nghiên cứu tế bào HNE -1 gây ung thư vòm

họng ở người cho thấy IC 50 (nồng độ ức chế tối đa một nửa) thấp hơn đáng kể.giá trị so với điều trị bằng Hono tự do Trong nghiên cứu khác về “ Điều chế hạt nano MPEG-PLA (Methoxy poly ethylene glycol-poly lactide) để phân phối Honokiol trong ống nghiệm” của Zheng và cộng sự [42] đã thu được kết quả: chỉ

có 53% Hono được giải phóng khỏi các hạt nano trong vòng 24 giờ, trong khi 100% Hono tự do được phát tán ra môi trường bên ngoài, cho thấy rằng hạt nano MPEG - PLA Hono là một công thức mới có thể đáp ứng yêu cầu tiêm tĩnh mạch Các hạt nano MPEG - PLA Hono làm ức chế đáng kể sự phát triển của các

tế bào A2780s (tế bào ung thư buồng trứng ở người) so với dạng Hono tự do

1.4.2 Nghiên cứu in vivo hệ dẫn Nano - Honokiol

Dựa trên nghiên cứu các mô hình động vật khác nhau, Nano - Hono đã được chứng minh có khả năng ức chế sự phát triển của khối u, di căn và hình thành mạch Mức độ ức chế khối u được chứng minh là có hiệu quả đáng kể đối với từng dòng tế bào ung thư riêng biệt, dao động từ 0-150 mg/kg thông qua các phương pháp phân phối khác nhau gồm đường uống hoặc đường tiêm (trong

phúc mạc hoặc tĩnh mạch) Nghiên cứu “Thiết kế công thức và đánh giá in vivo

của viên nang nano cao phân tử PEGylated-PLGA để điều trị ung thư vú” của nhóm tác giả Yusuf A Haggag, Rowida R Ibrahim và Amin A Hafiz đánh giá trên chuột mang khối u ở vú [43] Kết quả thu được: PEGylated - PLGA Hono được điều chế từ chất đồng trùng hợp PEG - PLGA 15%, có kích thước nano thấp nhất là 125 nm với hình thái là hình cầu mịn, khả năng tải thuốc cao nhất là 94% và hấp thu tế bào cao nhất vào các tế bào ung thư vú PEGylated - PLGA Hono ức chế hiệu quả sự phát triển tế bào ung thư và hạn chế sự phát triển của khối u trong mô hình ung thư vú dạng rắn Ehrlich cao gấp 2,3 lần so với Hono dạng tự do Một nghiên cứu khác của Feng Deng và cộng sự [44]: “Phát triển công thức phân tử nano dựa trên hạt chitosan để phân phối Honokiol điều trị bệnh về mắt” Trong nghiên cứu này các hạt nano chitosan/sulfobutylether-β-cyclodextrin được nạp Hono, điều chế cung cấp cho hệ thống phân phối thuốc nhãn khoa Kết quả cho thấy: hệ Nano - Hono chitosan/sulfobutylether-β-cyclodextrin có khả năng dung nạp tốt trên mắt và cải thiện sinh khả dụng nhãn

khoa gấp 1,65 lần so với khi dùng Hono tự do Từ những nghiên cứu trên cho thấy, so với việc dùng Hono dạng tự do, khi sử dụng kết hợp dược chất với dạng nano đã thu được những kết quả vượt trội hơn Do đó, sử dụng dạng kết hợp thay thế dạng tự do của Hono trong chẩn đoán và điều trị là cần thiết và phù hợp, đặc biệt là trong điều trị u ung thư

1.5 Độc tính cấp tính, độc tính bán trường diễn trong nghiên cứu thuốc

Độc tính cấp tính trong nghiên cứu thuốc

Thử nghiệm độc tính cấp được tiến hành để xác định tác dụng phụ có thể xảy ra sau khi thuốc được hấp thu ở một liều duy nhất, hoặc ở nhiều liều trong trong thời gian ngắn trên các loài động vật có vú (thường sử dụng nhất là thỏ và chuột) [45] Thử nghiệm độc tính cấp thường cung cấp các thông tin về: độc tính cấp có khả năng xảy ra trên người, ước lượng được khoảng liều dùng an toàn trên người, các cơ quan có khả năng bị ảnh hưởng dưới tác dụng phụ của thuốc, khoảng thời gian mà thuốc có thể gây ra các hiện tượng lâm sàng có thể quan sát bằng mắt thường, khoảng liều phù hợp cho nghiên cứu độc tố khi sử dụng đa liều

và ảnh hưởng độc tố của thuốc trên các loài khác nhau Những thông tin thu được từ thử nghiệm độc tính cấp có thể dự đoán được hậu quả sẽ xảy ra trong trường hợp bệnh nhân sử dụng quá liều Ngoài ra, những thông tin này sẽ là cơ sở để xây dựng nên các khoảng liểu phù hợp cho các thử nghiệm sau và giúp thuốc thêm hoàn thiện ở các giai đoạn I, II, III khi thuốc được đưa vào thử nghiệm lâm sàng Trong bài nghiên cứu này chúng tôi tiến hành thử độc tính cấp tính đối với dẫn chất Nano - PLGA - Honokiol với mục đích chính là để tìm

khoảng liều phù hợp, nhằm đánh giá mức độ an toàn của dẫn chất này trên in vivo

Độc tính bán trường diễn trong nghiên cứu thuốc

Thử nghiệm độc tính bán trường diễn được tiến hành để xác định tác dụng phụ có thể xảy ra sau khi thuốc được hấp thu ở nhiều liều lặp lại hoặc sử dụng liều liên tục trong khoảng thời gian dài hơn Nghiên cứu độc tính sử dụng liều lặp lại trong 4 tuần thường được tiến hành sau khi nghiên cứu độc tính cấp tính,

khi đã xác định được khoảng liều của thuốc Do đó, nghiên cứu kéo dài 4 tuần thường được thực hiện để củng cố dữ liệu về độc tính đối với những thuốc, dẫn chất đã thử nghiệm [45] Chúng tôi thực hiện nghiên cứu này trong hơn 4 tuần nhằm xác định những thay đổi trong quan sát lâm sàng về trọng lượng cơ thể chuột, đánh giá mức độ ảnh hưởng của hệ dẫn Nano - PLGA - Honokiol tới các thông số huyết học, chỉ số hóa sinh và mô bệnh học