Fucoidan là một polysaccharide sunfat tự nhiên, được chiết xuất từ chất nền ngoại bào của tảo nâu. Lần đầu tiên được phân lập bởi nhà khoa học Kylin vào năm 1913 và được gọi là “Fucoidin,” ngày nay, nó thường được gọi là “Fucoidan” theo hệ thống danh pháp IUPAC. Cấu trúc của Fucoidan chủ yếu bao gồm đường L-Fucose, nhưng nó cũng có thể gắn kết với galactose (glactofucan) hoặc rhamnose (rhamnofucan). Cấu trúc phức tạp này tạo ra nhiều tính chất sinh học quan trọng.
Tác động của Fucoidan đối với tế bào ung thư
Là một polymer tự nhiên, Fucoidan được cho là an toàn hơn nhiều so với các phương pháp điều trị ung thư truyền thống. Các nghiên cứu chỉ ra rằng nó có cả tác động trực tiếp và gián tiếp lên tế bào ung thư. Một số cơ chế đã được xác định để giải thích khả năng chống ung thư của Fucoidan, bao gồm khả năng ngăn chặn chu kỳ tế bào và tăng cường hệ miễn dịch. Fucoidan cũng có khả năng làm giảm di chuyển của tế bào ung thư, ức chế sự di căn.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động
Các loài tảo nâu khác nhau chứa Fucoidan với cấu trúc và hàm lượng monosaccharide đa dạng. Điều này, cùng với các phương pháp chiết xuất khác nhau, có thể ảnh hưởng đến hoạt động sinh học của Fucoidan. Ví dụ, một số loài tảo nâu có thể chứa hàm lượng Fucoidan cao hơn hoặc có cấu trúc phức tạp hơn, dẫn đến hoạt động sinh học khác biệt.
Tổng hợp glycopolymer mô phỏng Fucoidan
Nhiều nỗ lực đã được thực hiện để tạo ra Fucoidan tổng hợp dưới dạng glycopolymer anion. Hoạt động của Fucoidan phụ thuộc vào nguồn gốc, quá trình chiết xuất, quy trình tinh chế và thời điểm thu hoạch. Việc tổng hợp polymer chứa các nhóm hoạt tính tương tự như Fucoidan tự nhiên có thể mở ra nhiều ứng dụng trong y học và công nghiệp.
Fucoidan trong phòng ngừa và điều trị ung thư
Fucoidan được báo cáo là có tác dụng bảo vệ chống lại sự phát triển của khối u. Trong một nghiên cứu trên chuột, Fucoidan giúp tăng cường hệ miễn dịch, giảm tỷ lệ mắc khối u và tăng thời gian trễ của khối u. Fucoidan cũng làm tăng mức IL-6, IL-12 và interferon γ, các chất kích thích hệ miễn dịch quan trọng trong việc chống lại sự phát triển của tế bào ung thư.
Hạt nano Fucoidan làm hệ thống phân phối thuốc
Hạt nano Fucoidan được tạo ra thông qua tự lắp ráp polyelectrolyte, cho phép gắn phân tử polyanion này với phân tử polycation, thường là chitosan. Sự kết hợp này không chỉ thành công trong việc phân phối thuốc mà còn hữu ích về mặt trị liệu, nhờ vào hoạt tính sinh học của cả hai polymer. Hầu hết các công thức nano Fucoidan đã được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm hoặc trên động vật đều cho thấy kết quả khả quan.
Hoạt tính sinh học của hạt nano Fucoidan
Khi đóng gói trong liposome, hạt nano Fucoidan có hoạt tính chống lại tế bào ung thư cao hơn so với Fucoidan tự nhiên. Hoạt tính này được chứng minh trên mô hình xương xenograft và cũng tăng cường khả năng thẩm thấu qua dòng tế bào Caco-2.
Fucoidan làm vật liệu phủ
Fucoidan được sử dụng làm vật liệu phủ cho các hệ thống nano, như các hạt nano vàng, bạc và oxit sắt. Những hệ thống này được dùng như công cụ trị liệu và chẩn đoán ung thư. Fucoidan còn được dùng để tăng khả năng tương thích sinh học, làm chất khử, và như phối tử nhắm mục tiêu.
Fucoidan làm phối tử nhắm mục tiêu P-selectin
P-selectin là một mục tiêu tiềm năng trong điều trị ung thư, được biểu hiện quá mức trong các khối u rắn ở người và chịu trách nhiệm trong quá trình di căn. Fucoidan có khả năng hướng tới P-selectin để hỗ trợ phân phối thuốc chống ung thư.
Thử nghiệm lâm sàng về Fucoidan
Một nghiên cứu ngẫu nhiên đối chứng mù đôi đã thử nghiệm hiệu quả của Fucoidan phân tử lượng thấp (LMW) ở bệnh nhân ung thư biểu mô đại trực tràng di căn. Nghiên cứu này ghi nhận sự cải thiện đáng kể về tỷ lệ kiểm soát bệnh (DCR). Một nghiên cứu khác cho thấy việc bổ sung Fucoidan có thể giúp giảm các triệu chứng viêm.
Tính an toàn của Fucoidan
Dù đã được sử dụng trong thực phẩm và thực phẩm bổ sung trong nhiều năm, các nghiên cứu vẫn được tiến hành để tìm ra tác dụng phụ tiềm ẩn. Các thử nghiệm trên chuột Sprague-Dawley với liều cao cho thấy Fucoidan không gây độc hại.
Những thách thức và triển vọng trong tương lai
Mặc dù nhiều nghiên cứu khẳng định hoạt tính chống ung thư của Fucoidan, nhưng nó vẫn đối mặt với những trở ngại như chi phí cao và cấu trúc phức tạp, cần phải trải qua quá trình xử lý nhiều bước. Tuy nhiên, với khả năng nhắm mục tiêu và phân phối thuốc tuyệt vời, Fucoidan có triển vọng lớn trong liệu pháp điều trị ung thư.
*Nguồn: ELSEVIER – Tạp chí quốc tế về đại phân tử sinh học
Kết luận
Fucoidan là một polyme sinh học hứa hẹn, có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng điều trị ung thư khác nhau. Nó có tính chất chống ung thư, khả năng phân phối thuốc, và nhắm mục tiêu tích cực. Những nghiên cứu gần đây về Fucoidan trong điều trị ung thư cho thấy kết quả khả quan về hoạt động và độ an toàn, mặc dù chi phí và tính phức tạp trong chiết xuất vẫn là trở ngại lớn.
