Cuộc cách mạng của dược khoa thế kỷ 21

Công trình nghiên cứu của GS. Langer được bắt đầu vào năm 1974, khi ông cùng GS. Judah Folkman tìm cách ngăn không cho các mạch máu phát triển (để chữa trị các khối ung thư) thì hai ông đã nghĩ ra các vật liệu này. Đầu những năm 1990, các dạng polymer do ông chế tạo bắt đầu được sử dụng để bọc các loại dược phẩm đưa thuốc trực tiếp vào não của bệnh nhân ung thư. Màng xốp này có kích thước như một đồng xu, có thể phân phối dần dần thuốc chống ung thư trong vùng khối u đã được cắt bỏ và tiêu diệt các tế bào ung thư còn lại. Vì những ưu điểm vượt trội đó nên giới khoa học đã gọi những thuốc này là “viên thuốc thông minh”.

“Viên thuốc thông minh” thực chất là một “tổ hợp nhạy” bao gồm một bình chứa dược chất gắn với một siêu chíp. Toàn bộ tổ hợp cỡ viên con nhộng, có thể nuốt được hoặc được gắn vào răng. Bình chứa có dung tích khoảng 25 phần tỷ lít, bên trong có nhiều ngăn để chứa cùng lúc nhiều loại dược phẩm cần thiết cho điều trị một hoặc nhiều bệnh. Viên thuốc có van đóng mở điện tử để tự giải phóng thuốc khi đến vị trí thích hợp trong bộ máy tiêu hoá. Toàn bộ đường đi của thuốc đều được theo dõi và điều khiển bằng từ trường của một điều khiển bên ngoài cơ thể hay theo một chương trình đã được cài đặt sẵn.

Những viên thuốc thông minh này có thể được cấy vào miệng hoặc uống vào cơ thể. Dưới tác dụng của từ trường (điện thế 0,5 - 1,5vol), thuốc thông minh có thể tự bơm ra dược chất kháng sinh, hormon, chống ung thư, điều trị tim mạch, huyết áp… theo đúng chương trình đã dự định. Dược chất để nạp vào bình chứa có thể ở dạng lỏng, dạng bột…

Khi đến địa điểm đã định trước và thời gian hẹn sẵn, “cánh cửa” trên viên thuốc sẽ tự mở và một liều thuốc được bơm ra, nhanh chóng phát huy tác dụng ngay tại chỗ hoặc hấp thu vào máu, thẩm thấu vào mao mạch… Sau khi hoàn thành nhiệm vụ, nó sẽ tự tiêu hủy và tự đào thải ra ngoài, không ảnh hưởng gì đến mọi chức năng trong cơ thể.

Viên thuốc thông minh là sự lựa chọn tối ưu cho bệnh nhân Alzheimer (mất trí nhớ), ung thư, huyết áp - tim mạch, bệnh nội tiết… Với bệnh nhân Alzheimer thường xuyên quên uống thuốc hoặc tiêm thuốc, viên thuốc thông minh là một giải pháp tuyệt vời. Đến giờ, theo đúng lập trình của bác sĩ, viên thuốc này sẽ tự động tiết một liều dược chất vào cơ thể. Thay vì phải có người nhắc hoặc cho uống thuốc, tự những viên thuốc giờ đây đã có thể đảm trách công việc đó đồng thời với chức năng chữa bệnh.

Đối với bệnh nhân mắc bệnh ung thư, cho đến nay đa số thuốc điều trị ung thư đều là những hợp chất có tác dụng phụ rất độc hại. Ngoài việc tiêu diệt tế bào ung thư, chúng còn hủy hoại cả những tế bào sống mạnh khỏe. Vì thế, thế hệ thuốc thông minh hoàn toàn có thể giúp giảm thiểu tác dụng phụ, đồng thời phát huy hiệu quả cao nhất tiêu diệt khối ung thư nhờ cơ chế kích hoạt đặc biệt và điều trị nhằm đích của nó. Gần đây, lần đầu tiên Hãng Roche (Pháp) đã sản xuất thành công xeloda - một thuốc điều trị ung thư. Không giống như hoá chất chống ung thư thông thường như hiện nay, xeloda chỉ tìm kiếm tấn công các tế bào ung thư mà không đụng đến các tế bào lành trong cơ thể, tránh thương tổn kiểu “vạ lây”. Theo các nhà nghiên cứu, viên thuốc thông minh cũng rất lý tưởng cho bệnh nhân bị bệnh cấp tính như đột quỵ, động kinh, hen suyễn, huyết áp - tim mạch, đặc biệt những người hay đổ bệnh vào lúc nửa đêm. Viên thuốc có thể được lập trình để nhả dược chất ra bất cứ lúc nào khi bệnh tái phát. Không những thế, các nhà nghiên cứu cũng có thể lập trình thời gian và khả năng giải phóng thuốc tùy theo tuổi tác, giới tính, cân nặng, tiền sử bệnh án của bệnh nhân…

Mặc dù có rất nhiều ưu điểm, giá thành cũng không phải là đắt nhưng viên thuốc thông minh còn nhiều hạn chế cần khắc phục. Nhược điểm lớn nhất là không phải dược chất nào cũng tương thích với bình chứa. Ngoài ra, bệnh nhân cũng có thể dị ứng với thành phần cấu tạo của bình chứa khi đưa chúng vào cơ thể. Do đó việc tìm ra loại vật liệu thích hợp để chế tác các loại bình chứa dùng chuyên biệt cho từng loại dược chất đang là mục tiêu lớn nhất của các nhà khoa học. Bài toán này được giải đáp sẽ thật sự dẫn đến những thay đổi mang tính cách mạng cho ngành dược khoa trong thế kỷ 21 và tương lai.

Giải thưởng “Công nghệ thiên niên kỷ” của Viện Công nghệ Phần Lan, được coi như một Giải Nobel không chính thức trong lĩnh vực công nghệ trên toàn thế giới được trao cho GS. Robert Langer, 59 tuổi thuộc Viện Công nghệ Massachusetts (MIT - Mỹ), với công trình “Nghiên cứu vật liệu sinh học thế hệ mới dùng để phân phối thuốc có kiểm soát”. Ông đã tìm ra các chất liệu dùng để sản xuất những bộ phận gắn với cơ thể bệnh nhân, cho phép sử dụng chính xác liều lượng và kiểm soát được sự giải phóng dược phẩm vào cơ thể.