Tuy nhiên, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) của Mỹ đã phát triển một cách cung cấp RNA trong một viên nang có thể nuốt được.
Ngoài việc giúp dung nạp vắc-xin dễ dàng hơn, phương pháp này có thể được dùng để cung cấp các loại điều trị khác bằng RNA hoặc DNA trực tiếp đến đường tiêu hóa, giúp chữa các rối loạn tiêu hóa như loét hoặc viêm dễ dàng hơn.
Theo Phó Giáo sư Giovani Traverso của MIT, đồng thời là bác sĩ chuyên khoa tiêu hóa tại Bệnh viện Birgham and Women ở Boston, cho biết, axit nucleic, đặc biệt là RNA, có thể rất dễ bị phân hủy khi đi vào đường tiêu hóa.
Vượt qua thách thức này sẽ giúp mở ra nhiều phương pháp trị liệu, bao gồm cả việc đưa vắc-xin vào cơ thể thông qua đường uống.
Nỗ lực thay đổi cách đưa RNA vào cơ thể
Trong vài năm, phòng thí nghiệm của Giáo sư Robert Langer (một tác giả chính của nghiên cứu) và Phó Giáo sư Traverso đã phát triển những cách mới để đưa thuốc uống đến đường tiêu hóa.
Năm 2019, các nhà nghiên cứu thiết kế một viên nang mà sau khi nuốt vào bụng, nó có thể đặt các loại thuốc rắn, như insulin, vào niêm mạc dạ dày. Viên thuốc trên có kích thước bằng quả việt quất. Giống như con rùa, có thể tự điều chỉnh nếu bị nằm ngửa, viên nang sẽ tự định hướng để các chất bên trong có thể được đưa vào niêm mạc dạ dày.
Năm 2021, các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng, họ có thể sử dụng viên nang này để cung cấp các phân tử lớn như kháng thể đơn dòng ở dạng lỏng. Tiếp theo, họ quyết định sử dụng viên nang để cung cấp axit nucleic, cũng là những phân tử lớn.
Axit nucleic dễ bị phân hủy vào cơ thể nên cần được các hạt bảo vệ đi kèm. Đối với nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một loại hạt nano cao phân tử mới mà phòng thí nghiệm của ông Langer và Traverso đã phát triển được gần đây.
Những loại hạt có thể cung cấp RNA với hiệu suất cao này được làm từ một loại polyme gọi là poly (beta-amino este). Nghiên cứu trước đây của nhóm MIT chỉ ra các phiên bản nhánh của các polyme này hiệu quả hơn các polyme mạch thẳng trong việc bảo vệ axit nucleic và đưa chúng vào tế bào. Họ cũng chỉ ra rằng sử dụng 2 trong số các polyme này cùng nhau sẽ hiệu quả hơn chỉ dùng 1.
Để kiểm tra các hạt, đầu tiên các nhà nghiên cứu tiêm chúng vào dạ dày của chuột mà không sử dụng viên nang phân phối. Họ thấy RNA đã được hấp thụ trong các cơ quan khác của cơ thể và sau đó được đưa tới gan – nơi diễn ra quá trình lọc máu.
Tiếp theo, họ làm đông khô các phức hợp hạt nano RNA và đặt chúng vào các viên nang phân phối thuốc của họ. Kết hợp với các nhà khoa học tại Công ty dược phẩm đa quốc gia Novo Nordisk có trụ sở tại Đan Mạch, họ có thể nạp khoảng 50 microgram mRNA trên mỗi viên nang và đưa 3 viên nang vào dạ dày của lợn với tổng số 150 microgram mRNA.
Con số này nhiều hơn lượng mRNA trong vắc-xin Covid-19 hiện nay, vốn có từ 30 đến 100 microgram mRNA. Ở các nghiên cứu trên lợn, các nhà khoa học phát hiện ra rằng, RNA đã có trong dạ dày nhưng không có ở các bộ phận khác trong cơ thể.
Các nhà nghiên cứu của MIT đã thiết kế một viên nang có thể tự gắn vào niêm mạc dạ dày và tiêm RNA sau khi được uống vào.
Khả năng kích hoạt miễn dịch
Trong các nghiên cứu tương lai, họ hy vọng sẽ tăng sự hấp thu RNA ở các cơ quan khác bằng cách thay đổi thành phần của các hạt nano hoặc tăng liều lượng. Tuy nhiên, điều này cũng có thể tạo ra một phản ứng miễn dịch mạnh mẽ nếu chỉ đưa vào dạ dày.
Một tác giả chính của nghiên cứu là Abramson cho biết “có rất nhiều tế bào miễn dịch trong đường tiêu hóa và việc kích thích hệ thống miễn dịch của đường tiêu hóa là một cách tạo ra phản ứng miễn dịch”.
Các nhà nghiên cứu hiện có kế hoạch điều tra xem liệu họ có thể tạo ra phản ứng miễn dịch toàn thân, bao gồm việc kích hoạt tế bào B và T, bằng cách cung cấp vắc-xin mRNA qua viên nang của họ hay không.
Cách tiếp cận này cũng có thể áp dụng để tạo ra các phương pháp điều trị nhắm mục tiêu cho người mắc bệnh tiêu hóa, vốn có thể khó điều trị bằng cách tiêm truyền thống dưới da.
Nhà nghiên cứu Abramson cho biết, “khi bạn phân phối toàn bộ cơ thể bằng cách tiêm tĩnh mạch hoặc tiêm dưới da, việc nhắm mục tiêu vào dạ dày không dễ dàng. Do đó, chúng tôi xem đây là một cách tiềm năng để điều trị các bệnh khác nhau có ở đường tiêu hóa”.
Đơn vị tài trợ một phần cho nghiên cứu là Novo Nordisk đã cấp phép cho công nghệ viên nang phân phối thuốc và hy vọng sẽ đưa nó vào các thử nghiệm lâm sàng. Nghiên cứu trên cũng được Viện Y tế quốc gia, Chương trình Học bổng Nghiên cứu sau Đại học của Quỹ Khoa học quốc gia, Khoa Tiêu hóa Bệnh viện Brigham & Women, Khoa cơ khí của MIT tài trợ.
