Hệ thống chuyển giao thuốc theo đường miệng hiện nay là lựa chọn hàng đầu cho
các phương thức sử dụng thuốc bởi đặc tính không gây ra cảm giác đau và khó chịu hay có khả năng loại trừ sự truyền nhiễm như phương pháp tiêm. Tuy nhiên, việc sử
dụng thuốc ở dạng là các peptide (hơn 4 amino acid) hay protein cũng như là các protein kháng nguyên trong vaccine, đòi hỏi phải chịu được điều kiện môi trường không thuận lợi trong dạ dày và ruột. Chúng phải duy trì khả năng lưu lại ruột trong khoảng thời gian đủ dài để bám vào các tế bào biểu mô ruột và được hấp thu vào trong. Chính vì thế, peptide và protein thể hiện hoạt tính sinh học khá kém khi sử dụng
qua đường miệng, chủ yếu do chúng thiếu khả năng xâm nhập qua lớp dịch nhầy, và không giữ được tính ổn định, kết quả là các protein này bị phân hủy trước khi được hấp thu. Trong nhiều năm, nhiều nghiên cứu được tập trung để cải thiện các phương
pháp chuyển giao thuốc qua đường miệng với nhiều giải pháp khác nhau, nhưng có
mục đích chung là tăng cường hiệu quả và hoạt tính của thuốc. Trong đó, giải pháp sử
dụng các chất mang kích thước nano từ vật liệu polymer là một trong những hướng nghiên cứu tiếp cận vấn đề trên.
Hạt polymer nano là ứng cử viên xuất sắc từ cách nhìn của ngành dược phẩm. Thứ
nhất, chúng cho thấy tính chất ổn định trong đường tiêu hóa hơn các chất mang keo tụ khác như liposome, có thể bảo vệ thuốc hay vaccine được vi gói bên trong khỏi tác
động của môi trường tiêu hóa. Thứ hai, sử dụng đa dạng các loại vật liệu polymer có thể dễ dàng thay đổi tính chất hóa lý (như tính kỵnước, điện thếzeta…), đặc tính giải phóng thuốc (có thể trì hoãn, kéo dài…), và những đặc tính sinh học (như sựxác định mục tiêu, tính kết dính sinh học, cải thiện khảnăng hấp thu…). Cuối cùng là tính chất công nghệ của bề mặt các hạt polymer, bề mặt của các vật liệu này có thể được thay
đổi bằng cách hấp phụ hay ghép hóa học với mộ số phân tử cụ thể như PEG,
poloxamer, và các thụ thểhay ligand (lectin, invasins,…). Hơn thế nữa, với kích thước
dưới micromet và diện tích bề mặt hoạt động lớn giúp hạt polymer nano thích hợp cho sự hấp thu bởi các tế bào chuyên biệt trong hệ thống miễn dịch. Tóm lại, sử dụng chất mang là các hạt polymer kích thước nano đã được chứng minh là có khảnăng bảo vệ
protein, vaccine chống lại môi trường khắc nghiệt trong đường tiêu hóa, và tăng cường sự vận chuyển xuyên lớp dịch nhầy [14].
58
Đa dạng các loại tế bào và cấu trúc khác nhau cấu tạo nên biểu mô ruột. Tế bào của hệ thống vi lông chủ yếu là các tế bào hấp thu và tế bào tiết. Một trong những chức
năng chính của các tế bào hấp thu là điều khiển sự vận chuyển của các đại phân tử và các mầm bệnh, cùng lúc đó chúng còn cho phép sự hấp thu chất dinh dưỡng từ thức
ăn. Tế bào tiết tiết ra lớp gel nhầy với thành phần chính là các glycoprotein, được gọi là dịch nhầy dưới dạng huyền phù trong dung dịch điện giải. Đặc biệt nhất là sự có mặt của tế bào M, là tế bào cho phép sự xâm nhập những chất hay mầm bệnh từ ngoài khoang ruột đi vào trong mô niêm mạc. Tế bào M được xem là một cánh cổng cho việc chuyển giao vaccine theo đường miệng, bởi chúng sỡ hữu khả năng vận chuyển với phổ rộng các loại vật liệu, bao gồm cả các hạt polymer nano [14]. Mặc dù, tế bào M với mật độ thấp hơn rất nhiều so với tế bào hấp thu khác, tế bào M vẫn là đối tượng mục tiêu được định hướng cho vaccine.
Nhiều giải pháp khác nhau đã được phát triển để cãi thiện hiệu quả của vaccine vi bao trong các hạt polymer nano, trong số đó có các phương pháp nhắm đến việc bổ
sung những tín hiệu bề mặt định hướng cho sự vận chuyển và hấp thu của vaccine. Một số nghiên cứu với đích nhắm là tế bào M, một số khác không chỉ nhắm đến tế bào M mà còn phải kể đến toàn bộ các loại tế bào biểu mô ruột, chủ yếu là các tế bào hấp thu. Nội dung của phần tổng quan này chủ yếu sẽ bàn luận vềcơ chế cũng như một số
giải pháp liên quan đến tăng cường hiệu quả vận chuyển và hấp thu vaccine.