Hướng mới trong điều trị vết thương bệnh lý đái tháo đường

Nghiên cứu kết hợp các hoạt chất kháng khuẩn, điều hòa kháng viêm, amino acid thiết yếu hỗ trợ tăng sinh collagen trong vật liệu hydrogel alginate nhạy cảm nhiệt có độ tương hợp sinh học cao để hỗ trợ phục hồi vùng da tổn thương trên mô hình bệnh lý đái tháo đường (ĐTĐ) được phát triển từ Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng -Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam hứa hẹn trở thành công nghệ tiềm năng, góp phần mở ra hướng điều trị mới cho vết thương loét ở bệnh nhân ĐTĐ.

Đái tháo đường là bệnh rối loạn chuyển hóa tăng lượng glucose huyết do khiếm khuyết về tiết insulin, về tác động của insulin, hoặc cả hai. Bệnh ĐTĐ thường dẫn đến nhiều biến chứng nghiêm trọng như đột quỵ, loét chân/thân, tim mạch…. Trong đó, loét chân (hình 1) là nguyên nhân hàng đầu gây nhập viện và chi phí điều trị là rất cao do các vết loét của bệnh nhân phục hồi chậm, có thể diễn tiến xấu đi nhanh chóng dẫn đến biến chứng nghiêm trọng cần sự chăm sóc điều dưỡng chuyên sâu cũng như các trị liệu phụ trợ, băng bó bảo vệ và điều trị da.cho người mắc bệnh.

Hình 1: Vết loét ở chân ở bệnh nhân ĐTD và diễn tiến vết thương loét ở bệnh nhân.

Nhiều phương pháp đã được ứng dụng trên lâm sàng để hỗ trợ điều trị vết thương loét trên. Trong đó, điều trị bằng vật liệu sinh học thay thế da tạm thời đã trở thành xu hướng bởi tính đơn giản về công nghệ, giá thành rẻ và có hiệu quả cao. Nhận thấy tác động tích cực của vật liệu sinh học mang lại, cùng sự hỗ trợ từ Sở KH&CN TP.HCM, Viện Khoa học Vật liệu Ứng dụng đã hoàn thành nhiệm vụ khoa học “Nghiên cứu điều chế Hydrogel đa chức năng ứng dụng hỗ trợ điều trị vết thương bệnh lý đái tháo đường”.

Đề tài hướng đến mục tiêu nghiên cứu điều chế các hệ hydrogel hoạt tính đa chức năng trên cơ sở pluronic ghép chitosan hoặc alginate, có chứa các hoạt chất gồm: quecertin và resveratrol (kháng oxi hóa - kháng viêm hay kháng khuẩn), L-glutamic (tiền tố tổng hợp collagen), L-arginine (kích thích sự phát triển của mạch máu tại vết thương). Đồng thời, xây dựng quy trình hệ hydrogel đa tính năng được điều chế góp phần hỗ trợ hiệu quả điều trị vết thương trên bệnh lý ĐTĐ.

Tính hiệu quả cao

PGS.TS. Trần Ngọc Quyển, chủ nhiệm đề tài cho biết, đặc tính chung của hydrogel là khả năng tạo lớp màng gel cách ly sự tiếp xúc của vùng bị thương với môi trường bên ngoài, ngăn ngừa khả năng nhiễm khuẩn hay nấm. Bên cạnh đó, hydrogel còn có khả năng giữ lượng nước lên đến 200% so với trọng lượng của nó, cung cấp môi trường ẩm cho vết thương, thấm hút dịch do vết thương tiết ra, đồng thời tạo áp lực lên bề mặt vết thương kích thích sự tăng sinh của nguyên bào sợi, thúc đẩy quá trình tái tạo collagen và hình thành mao mạch mới, mau lành vết thương. Cũng theo PGS.TS. Trần Ngọc Quyển, bên cạnh loại gel Regranex chuyên trị vết loét trên bệnh nhân đái tháo đường với chi phí điều trị rất cao, hiện nay có nhiều loại hydrogel được nghiên cứu và triển khai thử nghiệm trong điều trị vết thương ở người bệnh đái tháo đường. Trong đó, một số hệ hydrogel hoạt tính trên cơ sở pluronic F127, được FDA cho phép sử dụng để ứng dụng lâm sàng. Tuy nhiên, pluronic có tính trơ sinh học nên khả năng hỗ trợ tái tạo chữa lành vết thương không cao. Để cải thiện nhược điểm của pluronic, nhóm nghiên cứu đã khảo sát, đưa ra quy trình tổng hợp các hydrogel nhạy nhiệt trên cơ sở pluronic F127 ghép với các polysaccharide khác nhau (chitosan và alginate), đồng thời kết hợp với các hoạt chất hỗ trợ điều trị như: quecertin, resveratrol, L-glutamic, L-argninine tạo môi trường thích hợp để kích thích quá trình tái tạo lại vùng da bị loét.

Kết quả nghiên cứu cho thấy, hydrogel hoạt tính alginate-pluronic nhạy cảm nhiệt mang các hoạt chất có tính kết dính mô, kháng khuẩn và độ tương hợp cao với nguyên bào sợi nên giảm đáng kể tính trơ sinh học của pluronic. Kết quả khảo sát trên mô hình chuột đái tháo đường mang vết thương cũng cho thấy, hệ hydrogel hoạt tính không gây kích ứng da, điều hòa kháng viêm, chống khuẩn xâm nhập, có hiệu quả chữa lành tương đương với sản phẩm thương mại gel regranex sau 14 ngày điều trị về độ co vết thương cũng như hiệu quả tái tạo từ phân tích mô học. Vết thương được xử lý gel cũng làm giảm đáng kể sự xâm nhập của vi khuẩn và tế bào bạch cầu trung tính gây viêm (hình 2).

Hình 2. Minh họa quá trình hình thành hydrogel nhạy cảm nhiệt và hiệu quả chữa lành của hệ hydrogel hoạt tính và gel Regranex thương mại so với vết thương không điều trị.

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu hướng đến phối hợp với các đơn vị nghiên cứu lâm sàng để đánh giá chuyên sâu hiệu quả đều trị trên mô hình chuột cống hay thỏ gây đái tháo đường từ đó khẳng định hiệu quả tin cậy hơn trước khi ứng dụng trong điều trị lâm sàng.

Đặc biệt, từ kết quả nghiên cứu của nhiệm vụ, quy trình và sản phẩm của đề tài đã được đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp do Cục Sở hữu trí tuệ (Bộ Khoa học và Công nghệ) cấp ngày 28/5/2021.

Ngoài ra, nhóm thực hiện đề tài cũng có hai bài báo đăng trên tạp chí quốc tế là International Journal of Biological Macromolecules và International Journal of Biological Macromolecules. 

Dựa trên các kết quả đạt được, nhóm nghiên cứu hy vọng có thể phát triển đề tài trở thành một sản phẩm khoa học công nghệ có giá trị khoa học và thực tiễn cao góp phần hỗ trợ điều trị vết thương loét trên bênh lý đái tháo đường từ nguồn nguyên liệu sẵn có trong nước, góp phần làm giảm giá thành so với các sản phẩm ngoại nhập nhưng có hiệu quả hỗ trợ điều trị tương đương.