Bài Giảng Nghiên Cứu Tổng Hợp Thuốc Chống Ung Thư Nano Hướng Trúng Đích Trên Cơ Sở Dược Liệu Việt Nam.pptx

PowerPoint Presentation VIỆN HÀN LÂM KHCNVN NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP THUỐC CHỐNG UNG THƯ NANO HƯỚNG TRÚNG ĐÍCH TRÊN CƠ SỞ DƯỢC LIỆU VIỆT NAM Sự cần thiết phải nghiên cứu • Tình hình ung thư hiện nay tại Vi[.]

VIỆN HÀN LÂM KHCNVN

NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP THUỐC

CHỐNG UNG THƯ NANO HƯỚNG

TRÚNG ĐÍCH TRÊN CƠ SỞ DƯỢC LIỆU

VIỆT NAM

Sự cần thiết phải nghiên cứu

• Tình hình ung thư hiện nay tại Việt Nam:

- Việt Nam- trong top đầu

của bản đồ ung thư thế giới;

Sự cần thiết phải nghiên cứu

• Các nghiên cứu cho thấy nhiều hoạt chất có nguồn gốc từ

thực phẩm như củ gừng, nghệ, rong nâu, cần tây, dừa cạn,

có khả năng ức chế sự phát triển của các tế bào ung thư

Dược liệu được sắc và sử dụng theo Đông y (khỏi theo cơ địa)

• Cho tới nay, hóa trị liệu là phương pháp phổ biến được sử

dụng trong phác đồ điều trị hay hỗ trợ trong điều trị ung thư.

• Tuy nhiên, trong quá trình tiêu diệt tế bào ác tính, các hoạt

chất này tiêu diệt luôn cả tế bào lành nên gây ra nhiều tác dụng phụ đối với bệnh nhân Đây cũng chính là nhược điểm chung của phương pháp hóa trị liệu

Sự cần thiết phải nghiên cứu

• VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT :

1 - Giảm tác dụng phụ của thuốc, giảm độc tính của thuốc với tế bào lành;

2 - Tăng hàm lượng hoạt chất dược liệu vào mạch máu;

3- Tăng hàm lượng của hoạt chất tới tế bào ung thư;

4 - Tăng hiệu lực của thuốc;

5 - Nguồn nguyên liệu dễ tìm, rẻ.

6 - Giảm giá thành sản xuất thuốc, giảm gánh nặng tài chính

cho bệnh nhân.

• ĐỀ XUẤT HƯỚNG NGHIÊN CỨU:

1- Sử dụng nguồn dược liệu Việt nam

2- Sử dụng công nghệ nano

Dược liệu chống ung thư

• Trên cơ sở các bệnh ung thư phổ biến nhất ở Việt

Nam: Ung thư gan ; ung thư phổi ; ung thư vú ; ung thư cổ tử cung ; ung thư đại tràng; ung thư tụy và ung thư bạch cầu

• Trên cơ sở nguồn dược liệu dễ kiếm có khả năng

ức chế tăng sinh của tế bào ung thư trên mà đề tài lựa chọn cao gừng, cao rong nâu , cao cần tây, cao cây thông đỏ, cao cây dừa cạn.

Dược liệu chống ung thư

Các nghiên cứu về hoạt tính

chống ung thư của Shogaol

(cao gừng)

• Các đề tài nghiên cứu về khả năng

kháng ung thư của Shogaol đã

được nghiên cứu từ những năm

2007 đến tận năm 2019 vẫn còn

đang được nghiên cứu cơ chế

chống ung thư của Shogaol

• Ung thư: GAN, DẠ DÀY

Hình 4: Cấu trúc phân tử Shogaol

Dược liệu chống ung thư

Các nghiên cứu về hoạt tính

chống ung thư của Fucoidan

(cao rong nâu)

• Nhiều nghiên cứu về các hoạt

động chống ung thư của

Fucoidan in vitro và in vivo, và

tác dụng của Fucoidan đối với

các bệnh ung thư khác nhau ở

người đã được nghiên cứu và

chứng minh

• Chống ung thư PHỔI, BẠCH

CẦU

Dược liệu chống ung thư

Các nghiên cứu về hoạt tính

chống ung thư của Apigenin

(cao cần tây)

• Apigenin cho các tác động

chống ung thư, có thể ngăn

chặn các bệnh ung thư khác

nhau theo cơ chế như kích

hoạt apoptosis tế bào và

autophagy, ngăn chặn chu kỳ,

ngăn chặn di chuyển và xâm

lấn tế bào.

• Ung thư: VÚ, CỔ TỬ CUNG,

TRỰC TRÀNG

Dược liệu chống ung thư

Các nghiên cứu về hoạt tính

chống ung thư của Vinblastine

(cao dừa cạn):

• Vinblastine là alkaloid tách ra

từ cây dừa cạn, ức chế hình

thành thoi phân bào trong quá

trình phân chia tế bào ở pha

giữa và được sử dụng trong

lâm sàng để điều trị ung thư.

• Ung thư BẠCH CẦU, bệnh

Hodgkin, khối u

Hình 7: Cấu trúc phân tử Vinblastine

Dược liệu chống ung thư

Các nghiên cứu về hoạt tính

chống ung thư của paclitaxel (cao

thông đỏ)

• Paclitaxel (PTX) được tách

chiết từ cây thông đỏ và sử

dụng để điều trị một số loại

ung thư: ung thư tuyến tụy,

ung thư phổi, ung thư cổ tử

cung và ung thư buồng trứng,

Vật liệu nano mang thuốc

Dendrimer, liposome , nano micell, nanocapsule

Hình 1: Các loại chất mang nano: Dendrimer, liposome, nano micelle, nano capsule

Vật liệu nano mang thuốc

• Trong đề tài này chúng tôi lực chọn hệ nano mang

thuốc là liposome do dễ thực hiện và đã có hệ

thuốc tương tự đã được Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) cấp phép

• Các phương pháp tạo liposome:

- Phương pháp Bangham (Hydrat hóa màng film)

- Phương pháp tiêm

- Phương pháp bốc hơi pha đảo

- Phương pháp bốc hơi pha đảo siêu tới hạn.

Hướng đích thụ động

Hình 3: Định hướng thụ động dựa theo cơ chế EPR

Hướng đích chủ động

Tác nhân hướng đích FA

Kết quả nghiên cứu của Viện KH VLUD

Viện KHVLUD đã đạt được rất nhiều kết quả từ các đề tài trong lĩnh vực ứng dụng vật liệu nano làm chất

mang thuốc, đặc biệt thuốc chống ung thư như:

• Đề tài “Tổng hợp polyamidoamine lai hóa với PEG cấu trúc nano và ứng dụng làm chất mang thuốc

chống ung thư 5-FU”, Viện Hàn Lâm KHCN VN,

năm 2010-2011.

Kết quả nghiên cứu của Viện KH VLUD

• Đề tài “Tổng hợp và biến tính hạt nanosilica cấu trúc rỗng mang thuốc có khả năng hướng đích và kiểm soát nhả

thuốc ứng dụng trong điều trị ung thư”, NAFOSTED, năm 2015-2016.

• Đề tài “Nghiên cứu tổng hợp hệ đa chức năng silica nhạy

pH mang thuốc chống ung thư, Bộ công thương, năm 2016

Kết quả nghiên cứu của Viện KH VLUD

• Đề tài “Nghiên cứu bào chế thuốc tiêm đông khô

Liposome Paclitaxel từ nguồn Lipid đậu nành, Sở

Kết quả nghiên cứu của Viện KH VLUD

• Đề tài “Nghiên cứu tổng hợp phức chất carboplatin/

PAMAM và oxaliplatin/PAMAM định hướng làm thuốc chống ung thư”, Sở KHCN TP HCM, năm 2016-2017

• Ngoài ra, chúng tôi đã biến tính thành công Pluronic trên PAMAM nhằm tăng hiệu quả tải các thuốc kỵ nước và kết quả đạt được chúng tôi đã đăng trên tạp chí quốc tế uy tín Materials Science and Engineering C (2018, Q1, IF 5.29)

Mục tiêu của nhiệm vụ

Tên đề tài: “Nghiên cứu các công nghệ tổng hợp các hệ dược

chất nano ứng dụng làm thuốc chống ung thư thế hệ mới”

Mục tiêu tổng quát

• Nghiên cứu công nghệ sản xuất các loại dược liệu hệ nano

định hướng cho thuốc chống ung thư thế hệ mới có khả năng hướng tới đích là các tế bào ung thư từ nguồn dược liệu Việt Nam.

• Các loại thuốc đông y dược liệu nano trên là cơ sở cho việc

ứng dụng các công nghệ hiện đại nhằm nâng cao nền y học

cổ truyền của Việt Nam góp phần phòng trị bệnh cho nhân dân

Mục tiêu của nhiệm vụ

Mục tiêu cụ thể

• Nghiên cứu các công nghệ tổng hợp các hệ dược chất

nano ứng dụng làm thuốc chống ung thư hướng đích trên cơ sở nguồn dược liệu như cao rong nâu ( chống

ung thư phổi, ung thư gan), cao thông đỏ ( chống ung thư tuyến tụy, ung thư cổ tử cung), cao gừng ( chống

ung thư gan , ung thư dạ dày, ung thư ruột kết), cao cần tây ( chống ung thư trực tràng , ung thư vú, ung thư

phổi), cao dừa cạn ( chống ung thư bạch cầu , ung thư vú)

• Xây dựng 10 quy trình công nghệ tổng hợp quy mô

pilot (200g-300g/mẻ) các dược chất trên.

Nội dung nghiên cứu khoa học

• Nội dung 1: Tách chiết, nâng cao hàm lượng và

• Nội dung 4: Xác định thành phần cấu trúc, tính

chất hóa lý, độc tính cấp, độc tính bán trường diễn của các dược liệu nano trên.

• Nội dung 5: Khảo sát độc tính trên tế bào ung thư

in vitro, in vivo của các dược liệu nano trên.

Nội dung nghiên cứu khoa học

• Nội dung 6: Khảo sát khả năng hướng đích tới tế bào ung thư của các dược liệu nano trên.

• Nội dung 7: Xây dựng 10 quy trình công nghệ

tổng hợp quy mô pilot (200-300g/mẻ) các dược

Phương pháp nghiên cứu

Tách chiết các dược chất

• Các dược chất sẽ được tách chiết dược chất từ cao khô

hoặc dược liệu khô bằng các phương pháp thường qui.

• Các dược chất được làm giàu trong cao bởi sắc ký cột và

xác định hàm lượng bởi HPLC-MS:

- Cao gừng chứa 1-50% Shogaol

- Cao thông đỏ chứa 1-50% Paclitaxol

- Cao dừa cạn chứa 1-50% Vinblastine

- Cao rong nâu chứa 10-80% Fucoidan

- Cao cần tây chứa 10-80% Apigenin

• Phương pháp phân tích thành phần cấu trúc bởi các

phương pháp phân tích hóa lý hiện đại có độ chính xác cao như: Phổ NMR, MS, HPLC-MS.

Phương pháp nghiên cứu

Tổng hợp hạt liposome được biến tính EDA và FA

• Quá trình tạo liposome bằng phương pháp hydrate hóa

màng mỏng gồm ba bước:

- (1) Ban đầu lipid được hoà tan trong hệ dung môi,

- (2) Tăng dần nồng độ lipid trong hệ bằng cách cô

quay hệ dung dịch này để làm bay hơi dung môi,

- (3) Tiến hành hydrate hoá lớp màng mỏng lipid này bằng dung dịch đệm hoặc dung dịch mang thuốc

• Để góp phần tạo dạng chế phẩm liposome ổn định, tăng

sinh khả dụng đường uống cho Liposome, sản phẩm thu được ở bước trên sẽ được hỗ trợ làm đồng nhất hệ

Liposome bằng phương pháp dùng sóng siêu âm, phương pháp đồng hóa hoặc phương pháp lạnh đông khô.

Phương pháp nghiên cứu

• Mô hình liposome-FA

Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu

- (2) Phương pháp chụp ảnh điện tử truyền qua sử

dụng máy kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM);

- (3) Ảnh hiển vi điện tử quét sử dụng máy kính hiển vi điện tử quét (SEM);

- 4) Ảnh hiển vi lực nguyên tử sử dụng máy kính hiển vi lực nguyên tử (AFM).

- 5) Thế zeta

Phương pháp nghiên cứu

• Để đánh giá chính xác lượng thuốc được nang hóa

thuốc, các hoạt chất không được nang hóa cần được tách bằng một trong các phương pháp sau:

các hoạt chất được nang hóa trong nano liposome

sẽ lắng xuống đáy tube Gạn bỏ phần dung dịch

phía trên sẽ loại bỏ phần hoạt chất không nang hóa;

Phương pháp nghiên cứu

Khảo sát và đánh giá tính an toàn và thử nghiệm trên động vật.

• Xác định độc tính cấp của các mẫu bằng đường tiêm:

Đối tượng nghiên cứu: Chuột nhắt trắng

(Musmusculus) chủng Swiss, cả hai giống, thể trọng 20

± 2 gam, cung cấp bởi Viện Pasteur TP Hồ Chí Minh

• Thử nghiệm in vitro: Sử dụng các phương pháp MTT

• Thử nghiệm in vivo trên đối tượng nghiên cứu: Chuột

nhắt trắng (Musmusculus) chủng Swiss, cả hai giống, thể trọng 20 ± 2 gam, cung cấp bởi Viện Pasteur TP

Hồ Chí Minh

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu, đánh giá tính hướng đích của chất mang

• Theo nguyên tắc, thuốc muốn đến được vị trí đích, mục

tiêu đầu tiên là khảo sát và đánh giá khả năng nhập bào của chất mang đối với dòng tế bào biểu mô (HUVEC) và đánh giá khả năng đặc hiệu của hệ chất mang nhập bào với các dòng tế bào khác nhau như dòng tế bào ung thư trực tràng, ung thư vú, ung thư phổi…

• Các chất mang được đánh dấu bằng các chất nhuộm

huỳnh quang như DiO và FITC Các dòng tế bào được nuôi cấy 2 chiều và 3 chiều.

• Theo dõi và đánh giá qua kính hiển vi điện tử lazer đồng tiêu

Thiết bị laser đồng tiêu

Hệ thiết bị laser đồng tiêu

hướng đích liposome cao gừng

(Sholgaol)

Đạt TCCS

hướng đích liposome cao gừng

(Sholgaol)/FA

Đạt TCCS

hướng đích liposome cao rong nâu

(Fucoidan)

Đạt TCCS

hướng đích liposome cao rong nâu

(Fucoidan)/FA

Đạt TCCS

Các quy trình công nghệ

học cần đạt

liposome cao thông đỏ (Paclitaxel)

Đạt TCCS

7 Quy trình bào chế thuốc viên nang hướng đích

liposome cao thông đỏ (Paclitaxel)/FA

Đạt TCCS

liposome cao cần tây (Apigenin)

Đạt TCCS

liposome cao cần tây (Apigenin)/FA

Đạt TCCS

liposome cao dừa cạn (Vinblastine)

Đạt TCCS

11 Quy trình bào chế thuốc viên nang hướng đích

liposome cao dừa cạn (Vinblastine)/FA

Đạt TCCS

1 Bài báo Đăng trên

tạp chí quốc

tế ISI/Scopus

Biological chemistry, Journal of Bioactive and Compatible Polymers, Journal of Nanoscience and Nanotechnology, Macromolecular Research

02

2 Bài báo Đăng trên

tạp chí uy tín trong nước

Tạp chí hóa học, Tạp chí phát triển khoa học công nghệ, Tạp chí dược học

02

Sản phẩm đăng ký bảo hộ quyền SHCN

Số TT Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học cần đạt

đích liposome cao gừng (Sholgaol)

Chấp nhận đơn đăng ký sở hữu

trí tuệ

đích liposome cao gừng (Sholgaol)/FA

Chấp nhận đơn đăng ký sở hữu

trí tuệ

đích liposome cao rong nâu (Fucoidan)

Chấp nhận đơn đăng ký sở hữu

trí tuệ

04 Quy trình bào chế thuốc viên nang hướng

đích liposome cao rong nâu (Fucoidan)/

FA

Chấp nhận đơn đăng ký sở hữu

trí tuệ

đích liposome cao thông đỏ (Paclitaxel)

Chấp nhận đơn đăng ký sở hữu

trí tuệ

Sản phẩm đăng ký bảo hộ quyền SHCN

Số TT Tên sản phẩm Yêu cầu khoa học cần đạt

đích liposome cao thông đỏ

(Paclitaxel)/FA

Chấp nhận đơn đăng ký

sở hữu trí tuệ

07 Quy trình bào chế thuốc viên nang hướng

đích liposome cao cần tây (Apigenin) Chấp nhận đơn đăng ký sở hữu trí tuệ

đích liposome cao dừa cạn

(Vinblastine)/FA

Chấp nhận đơn đăng ký

sở hữu trí tuệ

Thời gian thực hiện và kinh phí

• Thời gian thực hiện: 36 tháng từ 11/2019 đến 11/2022

• Kinh phí: - Nguồn ngân sách Nhà nước: 8.000 triệu đồng

- Nguồn từ doanh nghiệp: 1.000 triệu đồng

Phân bổ kinh phí Đợt 1 Đợt 2 Đợt 3 Đợt 4

Ngân sách Nhà

nước 4,510,939,800 2,706,563,880 902,187,960 902,187,960 Nguồn vốn khác 561,597,000 449,277,600 112,319,400 0

Tổng cộng 5,072,536,800 3,155,841,480 1,014,507,360 902,187,960