Trong hai thập kỷ đầu thế kỷ 21, thế giới đã chứng kiến sự thay đổi lớn trong cách điều trị đối với nhiều loại bệnh ung thư. Các liệu pháp bức xạ nhắm mục tiêu (xạ trị) đã ngăn chặn các protein của tế bào ung thư giúp chúng phát triển, phân chia và lây lan. Các liệu pháp đó cũng đã kích thích hoặc ngăn chặn hệ thống miễn dịch của cơ thể trong cơ chế chống lại bệnh ung thư. Các phương pháp điều trị truyền thống bao gồm phẫu thuật, hóa trị và xạ trị vẫn là “trụ cột” của việc điều trị hầu hết các bệnh ung thư.
Xạ trị lần đầu tiên được sử dụng để điều trị ung thư từ cách đây hơn 100 năm. Khoảng một nửa số bệnh nhân ung thư phải trải qua xạ trị trong quá trình điều trị. Bằng cách phát các chùm bức xạ từ bên ngoài cơ thể, xạ trị là phương pháp tiến hành với cơ chế bức xạ tiêu diệt các khối u bên trong cơ thể.
Dược chất phóng xạ (Thuốc phóng xạ) gồm một phân tử phóng xạ, một phân tử nhắm mục tiêu và một chất liên kết
Mặc dù mang lại hiệu quả điều trị, nhưng bức xạ vẫn có thể gây ra tổn thương đến một số khu vực trong cơ thể. Các nhà khoa học cho biết ngay cả với thiết bị xạ trị hiện đại, quá trình điều trị vẫn có tác động đến các mô lành. Các tác dụng phụ của xạ trị phụ thuộc vào vùng cơ thể được điều trị nhưng có thể bao gồm mất vị giác, thay đổi da, rụng tóc, tiêu chảy và các vấn đề tình dục. Hiện nay, các nhà nghiên cứu đang phát triển một loại thuốc mới được gọi là dược phẩm phóng xạ, cung cấp liệu pháp bức xạ trực tiếp và đặc biệt cho các tế bào ung thư. Vài năm gần đây, y học đã chứng kiến sự bùng nổ của các nghiên cứu và thử nghiệm lâm sàng các loại thuốc phóng xạ mới. Những nghiên cứu này đã cho thấy rằng xạ trị nhắm mục tiêu ở cấp độ tế bào có khả năng làm giảm nguy cơ tác dụng phụ ngắn hạn và dài hạn của xạ trị, đồng thời cho phép giết chết ngay cả những tế bào ung thư nhỏ nằm trên khắp cơ thể.
Phương pháp được xây dựng dựa trên mối quan hệ tự nhiên
Chiếu xạ trực tiếp đến các tế bào không phải là cách tiếp cận mới. Liệu pháp ở dạng đó, đã được sử dụng để điều trị một số loại ung thư tuyến giáp từ những năm 1940, được gọi là iốt phóng xạ. Iốt tích tụ tự nhiên trong các tế bào tuyến giáp. Khi uống đồng vị phóng xạ của iốt vào cơ thể (dưới dạng thuốc viên hoặc chất lỏng), nó sẽ tích tụ và tiêu diệt các tế bào ung thư còn sót lại sau phẫu thuật tuyến giáp.
Đồng thái tự nhiên trong các nghiên cứu, ứng dụng tương tự sau đó đã được khai thác để phát triển các loại thuốc điều trị ung thư di căn vào xương, chẳng hạn như radium 223 dichloride (Xofigo), được phê duyệt vào năm 2013 để điều trị ung thư tuyến tiền liệt di căn. Khi các tế bào ung thư phát triển trong xương, chúng sẽ khiến các mô xương mà bị phá vỡ. Sau đó, cơ thể cố gắng sửa chữa tổn thương này bằng cách thay thế xương đó – một quá trình này được gọi là luân chuyển xương. Nguyên tố phóng xạ radium “trông giống như một phân tử canxi, vì vậy nó được kết hợp vào các khu vực của cơ thể nơi có sự luân chuyển xương cao nhất”, chẳng hạn như các khu vực mà ung thư đang phát triển. Sau đó, radium có thể tiêu diệt các tế bào ung thư lân cận.
Các hợp chất phóng xạ này đều di chuyển đến các tế bào ung thư mà không cần bất kỳ sự trợ giúp nào. Các nhà nghiên cứu tự hỏi liệu có thể tạo ra các phân tử phóng xạ mới nhắm mục tiêu cụ thể vào các bệnh ung thư khác hay không. Họ đã hình dung ra dược phẩm phóng xạ được thiết kế bao gồm ba khối xây dựng chính: một phân tử phóng xạ, một phân tử nhắm mục tiêu (nhận biết và gắn chặt đặc biệt vào các tế bào ung thư) và một chất liên kết kết hợp cả hai. Các hợp chất như vậy có thể được tiêm, truyền, hít hoặc uống, sau đó đi vào máu.
Ý tưởng liên kết một phân tử nhắm mục tiêu ung thư với một phân tử tiêu diệt tế bào ung thư cũng không phải là mới. Một số loại thuốc được gọi là liên hợp kháng thể-thuốc, trong đó một kháng thể liên kết với các tế bào ung thư cụ thể được liên kết với một loại thuốc độc hại, hiện đã được chấp thuận để điều trị ung thư. Nhưng những nỗ lực để tạo ra những loại thuốc như vậy hiện vẫn chỉ đạt thành công ở mức hạn chế, bởi việc đưa chất độc đến gần tế bào ung thư là chưa đủ. Các chất độc phải được đưa vào bên trong và ở bên trong tế bào đủ lâu để gây ra tác động theo yêu cầu. Nhiều tế bào ung thư có hoặc phát triển cơ chế đơn giản là bơm chất độc ra ngoài trước khi điều đó có thể xảy ra.
Thuốc phóng xạ cũng hoạt động tốt nhất khi thuốc có thể xâm nhập vào bên trong tế bào. Một khi dược phẩm phóng xạ dính vào tế bào ung thư, hợp chất phóng xạ sẽ tự nhiên bị phá vỡ. Sự phân rã này giải phóng năng lượng làm hỏng DNA của các tế bào lân cận. Và khi DNA của tế bào bị hư hỏng không thể sửa chữa được, tế bào đó sẽ chết. Tế bào ung thư đặc biệt nhạy cảm với tổn thương DNA do bức xạ gây ra. Tùy thuộc vào loại hợp chất phóng xạ được sử dụng, năng lượng thu được có thể xuyên qua tế bào liên kết với dược phẩm phóng xạ cũng như khoảng 10 đến 30 tế bào xung quanh tế bào đó. Điều này làm tăng số lượng tế bào ung thư có thể bị tiêu diệt chỉ bằng một phân tử thuốc phóng xạ.
Điều chỉnh từ các dược chất phóng xạ trong xạ hình
Các nhà nghiên cứu hiện đang thiết kế và thử nghiệm thuốc phóng xạ cho một loạt bệnh ung thư như u ác tính, ung thư phổi, ung thư đại trực tràng và bệnh bạch cầu. Bất kỳ khối u nào có phân tử có thể nhắm mục tiêu trên bề mặt tế bào và là nguồn cung cấp máu tốt, đủ để cung cấp thuốc, đều có thể được điều trị bằng thuốc phóng xạ. Nhiều loại thuốc mới là phiên bản tái thiết kế của các dược chất sử dụng trong xạ hình. Các phương pháp hình ảnh hạt nhân, chẳng hạn như chụp cắt lớp phát xạ positron (PET), đôi khi sử dụng các dược chất phóng xạ yếu liên kết với các phân tử liên kết mục tiêu trên bề mặt tế bào ung thư. Các nhà nghiên cứu hiện đã thay thế các phân tử nhắm mục tiêu này để mang các hợp chất hoặc đồng vị phóng xạ mạnh hơn – những hợp chất có thể tiêu diệt tế bào ung thư.
Ung thư tuyến tiền liệt là cơ sở thử nghiệm ban đầu cho việc tái định hình này. Một loại protein được gọi là PSMA được tìm thấy trên các tế bào tuyến tiền liệt. Bằng cách hợp nhất phân tử liên kết với PSMA với một hợp chất phóng xạ được sử dụng trong PET, các nhà khoa học đã có thể hình dung ra những khối u nhỏ của ung thư tuyến tiền liệt mà thường khó có thể phát hiện bằng phương pháp chụp hình ảnh thông thường.
Một số phương pháp điều trị bằng thuốc phóng xạ nhắm vào PSMA hiện đang được thử nghiệm lâm sàng. Hầu hết bệnh nhân được xạ trị trong quá trình điều trị ban đầu sẽ không bị tái phát ung thư. Nhưng nếu có, đôi khi sẽ lan ra khắp cơ thể, với nhiều tế bào ung thư tích tụ nhỏ ở nhiều cơ quan. “Khi khối u đã lan rộng như vậy, sẽ không thể thực hiện xạ trị chiếu ngoài nữa, vì bức xạ bên ngoài chỉ có thể tập trung và điều trị một phần nhỏ trên cơ thể trong một thời điểm”. Thuốc phóng xạ nhắm vào PSMA sẽ phát bức xạ tốt hơn, vì nó có thể truyền trực tiếp vào máu và lưu thông rộng, gắn vào các tế bào ung thư tuyến tiền liệt đã di căn khắp cơ thể. Và một lợi thế lớn của việc có các phân tử hình ảnh và điều trị sử dụng cùng một mục tiêu là hình ảnh sau đó có thể cung cấp cho các bác sĩ bản xem trước về khả năng có hiệu quả hay không.
Xạ trị kết hợp
Trong khi dược phẩm phóng xạ cho thấy nhiều hứa hẹn trong các nghiên cứu thử nghiệm, cũng giống như trường hợp của các loại thuốc điều trị ung thư khác, không có khả năng tự tiêu diệt khối u. Ví dụ, lutetium Lu 177-dotatate đã làm tăng gấp đôi số người có khối u nội tiết thần kinh cho hiệu quả sau khi điều trị, nhưng con số đó vẫn còn khiêm tốn: khoảng 17%, tăng từ 7% khi không dùng thuốc. Sử dụng thuốc phóng xạ kết hợp với các liệu pháp khác có thể là cách để thúc đẩy sự cải thiện đó. Các nhà nghiên cứu đang kết hợp thuốc phóng xạ với liệu pháp miễn dịch để cố gắng nâng cao hiệu quả của những loại thuốc này.
Nhiều khối u là khối u “lạnh”, trong đó các tế bào miễn dịch không nhận ra chúng hoặc không hoạt động bình thường trong môi trường vi mô xung quanh khối u. Nhưng khi bức xạ tiêu diệt tế bào ung thư, các protein và DNA từ các tế bào đó có thể tràn vào máu để các tế bào miễn dịch nhìn thấy, điều này cho phép các tế bào miễn dịch nhận ra và tiêu diệt các tế bào ung thư khác trên cơ thể. Xạ trị cũng có thể làm cho vi môi trường của khối u trở nên thân thiện hơn với các tế bào miễn dịch. Kết hợp với nhau, những tác động này có thể biến một khối u “lạnh” thành một khối u “nóng”: một khối u có rất nhiều tế bào miễn dịch và có thể đáp ứng với các loại thuốc điều trị miễn dịch.
Lĩnh vực dược phẩm phóng xạ vẫn còn trong những ngày đầu phát triển. Thách thức mà phương pháp này sẽ cần phải vượt qua trước khi có thể được sử dụng rộng rãi hơn là tình trạng thiếu bác sĩ được đào tạo. Cho đến nay, sự thiếu hụt lực lượng lao động này đã khiến thuốc phóng xạ không phát huy hết tiềm năng thực sự của chúng như một phương pháp điều trị được cá nhân hóa. Tiềm năng đó phản ánh một thực tế rằng, không giống như các loại thuốc điều trị ung thư khác, các bác sĩ có thể sử dụng hình ảnh để đo lường chính xác lượng thuốc phóng xạ đã tiếp cận khối u, gần như theo thời gian thực và điều chỉnh liều lượng cho phù hợp. Tuy nhiên, kiểu lập kế hoạch điều trị này đòi hỏi kiến thức chuyên môn đa ngành không được phổ biến rộng rãi và khiến những người sử dụng thuốc phóng xạ nhiều hơn là “hóa trị phóng xạ”, với liều lượng vừa đủ.
Những người được điều trị bằng xạ trị bên ngoài có thể gặp một số tác dụng phụ, được gọi là tác dụng muộn – chẳng hạn như sự phát triển của bệnh ung thư thứ hai – vài tháng hoặc vài năm sau khi điều trị. Mặc dù nghiên cứu cho đến nay không cho thấy tỷ lệ tác dụng muộn do điều trị bằng thuốc phóng xạ là cao, nhưng “đây là những tác nhân rất mới và phải tiếp tục thận trọng theo dõi chúng,”.
Vào năm 2019, để thúc đẩy hơn việc thử nghiệm các loại dược phẩm phóng xạ mới, Mỹ đã khởi động Sáng kiến Phát triển Dược phẩm Phóng xạ (RDI) để đẩy nhanh các loại thuốc mới đầy hứa hẹn vào thử nghiệm lâm sàng.
Từ khóa: Dược chất phóng xạ; Xạ trị; Ung thư;
– CMD&DND –
