4 Vai trò của VEGF trong phù hoàng điểm đái tháo đường

19



VEGF còn là một yếu tố gây tăng tính thấm mạnh do nó gây hiện

tượng rò rỉ dịch qua thành mạch. Người ta đã chứng minh được rằng hiện

tượng tăng tính thấm nói trên của VEGF đóng vai trò quan trọng trong quá

trình viêm và những tình trạng bệnh lý khác. VEGF còn mở ra các liên kết

chặt giữa các tế bào nội mô ở một số mao mạch thông qua tăng hoạt động

vận chuyển Ca2+ vào tế bào [13].

Ở động vật có vú, họ VEGF bao gồm 7 thành viên : VEGFA,B,C,D,E,F và PlGF (Yếu tố tăng trưởng nhau thai: Placental Growth

Factor). Do VEGF-A có nhiều nhất và giữ vai trò quan trọng nhất nên khi

nói đến VEGF thì thường được coi là đề cập đến VEGF-A. Bản thân VEGFA có nhiều đồng dạng trong đó nhiều nhất là : VEGF-121, VEGF-165,

VEGF-189 và VEGF-206 [13]. Các con số đi kèm nói trên là chỉ số acid

amin có trong phân tử VEGF tương ứng. Khả năng hòa tan của VEGF tùy

thuộc và khả năng gắn kết của nó với heparin. VEGF-189 và VEGF-206 gắn

rất chặt với heparin do đó chúng thường nằm ở mơ đệm ngoại bào. VEGF121 có ái lực với heparin rất kém nên hồn tồn hòa tan trong máu [93].

VEGF-165 có ái lực trung gian nên nó có mặt trong mạch máu và cả mơ đệm

ngoại bào. Chính VEGF-165 là phân tử có độ khả dụng sinh học và tiềm

năng cao nhất [38] và đây cũng chính là phân tử chủ yếu liên quan đến sinh

lý bệnh phù hoàng điểm trong bệnh võng mạc đái tháo đường.

1.4.2 VEGF và bệnh võng mạc đái tháo đường

VEGF được sản xuất khi có hiện tượng thiếu máu [52]. Người ta đo

nồng độ VEGF trong mô nhãn cầu ở những bệnh nhân bị đái tháo đường thấy

cao hơn ở người không bị đái tháo đường [75]. Chính thực tiễn này đã đặt ra

câu hỏi về vai trò của VEGF trong bệnh võng mạc đái tháo đường. Rất nhiều

nghiên cứu tiền lâm sàng đã chỉ ra vai trò chủ đạo của VEGF trong hiện

tượng tăng tính thấm trong phù hồng điểm do đái tháo đường và tăng sinh

mạch máu trong bệnh võng mạc đái tháo đường tăng sinh. Mơ hình trên động



20



vật của bệnh võng mạc đái tháo đường không tăng sinh từ thập kỷ trước đã

chứng tỏ có sự tăng nồng độ của VEGF trong võng mạc và tăng hoạt tính thụ

thể VEGFR2 [84].

Tác giả Roberts và Palade [101] trong một nghiên cứu năm 1995 đã

chứng minh việc tiêm dưới da hay nhỏ VEGF vào chuột tạo ra đáp ứng nhanh

chóng tăng tính thấm mao mạch và tiểu động mạch hậu mao mạch. Hiện

tượng vỡ hàng rào máu – võng mạc này có thể được ngăn ngừa ở chuột bằng

cách tiêm một phức hợp trung hòa VEGF là VEGF TrapA40 [100]. Người

ta cũng nhận thấy những bệnh nhân võng mạc đái tháo đường tăng sinh có

nồng độ VEGF trong dịch kính tăng cao và nồng độ này giảm đi đáng kể sau

khi được làm laser quang đông võng mạc [10]. Trong mơ hình võng mạc bị

thiếu máu ở chuột, ức chế VEGF sẽ phòng ngừa được bệnh võng mạc tăng

sinh [58]. Ngồi ra, tiêm VEGF vào buồng dịch kính đã được chứng minh là

gây tân mạch mống mắt ở linh trưởng [59]. Những nghiên cứu nói trên đã

cung cấp những dữ liệu tiền lâm sàng cho những nghiên cứu sử dụng antiVEGF trong bệnh võng mạc đái tháo đường sau này.



Sơ đồ 1.2 Cơ chế tăng VEGF trong phù hoàng điểm đái tháo đường. Nguồn

[123]. Chú thích: DAG diacylglycerol; ET endothelin; LPO lypoxygenase;

MMP matrix metallo-proteinazxses; NO nitric oxide; PKC protein kinase C;

RA renin-angiotensin. “Nguồn: Duh và cs., 2008” [32].



21



Ngày nay, mối liên quan giữa hiện tượng viêm và bệnh võng mạc đái

tháo đường đã được cơng nhận và chính VEGF đã được xác định là một yếu

tố trung gian gây viêm quan trọng. Sự có mặt của VEGF gây tăng hoạt tính

của phân tử kết dính tế bào ICAM-1 và là yếu tố hóa hướng động với các tế

bào đại thực bào cũng như đơn bào [75], [81]. Ngoài ra, VEGF tăng hoạt

động các tế bào bạch cầu, tăng số lượng tế bào bạch cầu trong mô võng mạc

ở động vật bị đái tháo đường [75].

Sự tăng hoạt động của bạch cầu đã được xác định là đi kèm với hiện

tượng rò rỉ dịch tạm thời [101]. Người ta thấy ở các vùng tăng sinh tân mạch

ở chu biên của võng mạc có sự hiện diện của rất nhiều bạch cầu. Hoạt tính

của ICAM-1 và số lượng bạch cầu cũng tăng lên trong võng mạc người bị

bệnh đái tháo đường [117]. Trong các thử nghiệm gây bệnh đái tháo đường

thì việc ức chế VEGF cũng làm giảm số lượng bạch cầu [102].

Như vậy, VEGF được sinh ra do đáp ứng với tình trạng thiếu máu và

có vai trò quan trọng gây tăng tính thấm. Đồng thời, VEGF cũng là yếu tố

tiền viêm mà đây là những yếu tố căn bản trong sinh bệnh học của phù hoàng

điểm đái tháo đường.

1.4.3 Các loại thuốc Anti-VEGF

Pegaptanib sodium

Pegaptanib (Macugen, Eyetech Inc, Cedar Knolls, NJ) là một aptamer

với 28 nucleotid được hóa tổng hợp từ một sơi acid nucleic có khả năng gắn

đặc hiệu với đồng dạng VEGF 165 [88]. Pegaptanib là aptamer đầu tiên được

phê duyệt chỉ định tiêm vào nội nhãn để điều trị thối hóa hồng điểm thể

ướt [51], [119]. Trong một thời gian ngắn khi Ranibizumab ra đời thì

Pegaptanib khơng còn được sử dụng nữa do hiệu quả lâm sàng kém hơn.

Ranibizumab

Ranibizumab (Lucentis, Genentech Inc, South SF, CA, USA) là một

đoạn kháng thể đơn dòng tái tổ hợp giống như ở người có khả năng gắn kết



22



đặc hiệu và ức chế tất cả những đồng dạng của yếu tố tăng trưởng nội mạch

VEGF-A. Ranibizumab được chế tạo phân đoạn nhằm :

- Tăng khả năng xuyên thấm: Các nghiên cứu tiền lâm sàng cho thấy những

phân tử lớn nguyên vẹn (không được phần đoạn) khó có khả năng xuyên

qua được tất cả các lớp võng mạc.

- Làm giảm đi khả năng gây độc tế bào phụ thuộc tế bào hoặc qua trung gian

bổ thể gây các phản ứng viêm nội nhãn do khơng có đoạn Fc.

- Giảm thiểu tác dụng tồn thân do thời gian bán hủy ngắn. Thuốc nhanh

chóng được đào thải khỏi tuần hoàn (nhanh hơn phân tử nguyên đoạn 100

lần). Do đó, nồng độ trong huyết thanh sau khi tiêm thấp.

Ngoài ra, Ranibizumab với trọng lượng phân tử thấp còn được làm

tăng ái lực gắn kết với VEGF-A nhằm tối ưu hóa hoạt tính sinh học. Ái lực

của Ranibizumab với yếu tố tăng trưởng tăng gấp 5-20 lần so với phân tử

kháng thể mẹ do gắn kết chọn lọc với một vị trí nhất định trên VEGF-A.

Thuốc được sản xuất theo một quy trình chặt chẽ tuân thủ theo tiêu chuẩn

dược của Mỹ dành cho tiêm vào buồng dịch kính. Hiện nay, Ranibizumab

được phê duyệt các chỉ định điều trị những bệnh lý sau đây: phù hoàng điểm

do đái tháo đường, thối hóa hồng điểm tuổi già thể ướt và tắc tĩnh mạch

võng mạc.

Bevacizumab

Bevacizumab (Avastin, Genentech Inc., San Francisco, California,

USA) là một kháng thể đơn dòng tái tổ hợp được nhân hóa có khả năng ức

chế VEGF-A. Đây là một kháng thể hồn chỉnh (khơng được phân đoạn như

Ranibizumab) và cũng là loại có kích thước lớn nhất trong các thuốc AntiVEGF hiện nay với trọng lượng phân tử là 148000 so với Ranibizumab

(48000) và Pegaptanib (50000) [104]. Bevacizumab là thuốc ức chế sự tạo

mạch đầu tiên được sử dụng tại Mỹ được chỉ định điều trị trong nhiều loại

ung thư bao gồm ung thư đại trực tràng, phổi, vú (ngoài Mỹ), nguyên bào



23



đệm thần kinh (Mỹ), thận và buồng trứng. Hiện nay, Bevacizumab là một

trong những thuốc được sử dụng tiêm vào dịch kính nhiều nhất.

Aflibercept

Aflibercept (Eylea, Regeneron, Tarrytown, NY, USA) là một protein

tái tổ hợp bao gồm hai đoạn thụ thể VEGF-1 và VEGF-2 gắn trên đoạn Fc

của kháng thể IgG1. Aflibercept là một dimer glycoprotein có trọng lượng

115 kDa bao gồm một protein với phân tử lượng 97 kDa được glycosyl hóa.

Thuốc được tái tổ hợp từ tế bào buồng trứng của chuột hamster Trung Quốc

(CHO: Chinese hamster ovary). Aflibercept được gọi là bẫy VEGF (VEGF

Trap) nhờ cấu tạo có cả hai đoạn thụ thể VEGF-1 và VEGF-2 khiến cho nó

có thể gắn kết với tất cả các loại VEGF như VEGF-A, -B, -C, -D, PlGF-1

và PlGF -2. Khơng những vậy nó còn có ái lực với VEGF-A cao nhất trong

số các loại thuốc Anti-VEGF hiện nay [90]. Thuốc được công nhận chỉ định

trong điều trị thối hóa hồng điểm thể ướt năm 2011, tắc tĩnh mạch võng

mạc 2014 và phù hoàng điểm đái tháo đường tháng 3 năm lần l2015.

Can thiệp RNA (RNA interference)

Can thiệp RNA (RNAi) hay còn gọi là ức chế gen sau dịch mã (post

transcriptional gene silencing ) là một quá trình sinh học trong đó các phân

tử RNA ức chế biểu hiện kiểu hình của gen. Năm 1998, Fire và Mello cùng

cộng sự đã khám phá ra rằng khi tiêm RNA chuỗi đơi đặc hiệu gen vào trong

tế bào sẽ có khả năng ức chế biểu hiện của gen đó [41]. Họ đã vơ tình khám

phá ra cơ chế cơ bản mà tế bào sử dụng để điều hòa biểu hiện của gen và bảo

vệ mình chống lại nhiễm virus đó chính là can thiệp RNA. Chính nhờ vào

khám phá này mà Fire và Mello đã được vinh danh Nobel về sinh học và y

học năm 2006.

Can thiệp nhỏ RNA (Small interfering RNAs :siRNAs) đã nhanh

chóng trở thành một cơng cụ mạnh để nghiên cứu về di truyền. Tiềm năng

trong điều trị của chúng được khám phá trong rất nhiều lĩnh vực của y học



24



và nhãn khoa cũng khơng nằm ngồi dòng chảy đó. Reich và Tolentino [41],

[117] là những người đầu tiên ứng dụng kỹ thuật siRNA trong điều trị tân

mạch hắc mạc. Hiện nay, họ đang thực hiện tới nghiên cứu pha II với một

loại thuốc có tên là bevasiranib/Cand5 (Acuity Pharmaceuticals,

Philadelphia, PA, USA). Đây là loại thuốc anti-VEGF được tiêm vào nội

nhãn mà nghiên cứu pha I nhãn mở với khoảng 15 bệnh nhân đã khơng thấy

có bất cứ tác dụng phụ nào nghiêm trọng của thuốc cho tới liều 3,0 mg [117].

Ức chế thụ thể Tyrosine Kinase

Ức chế hoạt tính thụ thể tyrosine kinase với khả năng ức chế sự tạo

mạch hiện đang được nghiên cứu trong điều trị các bệnh lý ác tính cũng như

bệnh tân mạch hắc mạc. Thuốc không được chế tạo từ RNA và có một ưu

điểm lớn là có tiềm năng sử dụng bằng đường uống, nhờ đó có thể tránh được

biến chứng cũng như tác dụng phụ của việc tiêm thuốc vào nội nhãn.

Một phức hợp thuốc với mã PTK 787 có thể ức chế tất cả các loại thụ

thể VEGF mà ta biết hiện nay [125] và phức hợp này đã được thử nghiệm ức

chế thành công sự phát triển của tân mạch võng mạc ở chuột [78], [97].

Nghiên cứu pha I/II của PTK 787 (Vatalanib; Novartis, East Hanover, NJ,

USA) đã được tiến hành trên những bệnh nhân bị ung thư tạng đặc và hệ tạo

máu. Nghiên cứu ADVANCE đa trung tâm pha I sử dụng PTK787/Vatalanib

để điều trị thoái hóa hồng điểm tuổi già đang được tiến hành [92].

1.5 Bevacizumab trong điều trị phù hoàng điểm đái tháo đường

Bevacizumab với tên biệt dược là Avastin (Hãng Genentech, South

San Francisco, CA, USA) là một anti-VEGF thường được sử dụng trên lâm

sàng có cấu tạo là một kháng thể đơn dòng nhân hóa có khả năng khóa tất cả

các đồng dạng của yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu. Ban đầu thuốc được

Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) phê duyệt để điều

trị ung thư đại trực tràng vào năm 2004 [124]. Mặc dù hiện tại chưa được

phê duyệt chỉ định tiêm vào buồng dịch kính, các nghiên cứu lâm sàng cho



25



thấy với liều thuốc tiêm dịch kính từ 1,25 - 2,5 mg thì thuốc khơng gây độc

tính đáng kể nào cho mắt [44].

Ngày nay, tiêm dịch kính Bevacizumab được sử dụng rộng rãi trên

thế giới trong nhiều bệnh lý tăng sinh tân mạch ở mắt bao gồm thối hóa

hồng điểm tuổi già, bệnh võng mạc đái tháo đường tăng sinh, glaucoma tân

mạch, bệnh võng mạc trẻ sinh non và phù hoàng điểm thứ phát sau tắc tĩnh

mạch võng mạc [24], [76], [82], [130].

1.5.1 Tại sao chọn Bevacizumab

Có ba loại anti-VEGF đang được sử dụng đề điều trị võng mạc đái

tháo đường hiện nay là Bevacizumab, Ranibizumab và Aflibercept.

Bevacizumab có lợi thế là loại thuốc anti-VEGF đang được sử dụng phổ biến

nhất hiện nay. Thuốc Bevacizumab được chọn vì nó phù hợp để điều chỉnh

cơ chế sinh bệnh tăng VEGF trong phù hoàng điểm đái tháo đường. Ngồi

ra, trong các phân tích về giá thành- hiệu quả (cost-effectiveness) của nghiên

cứu CATT [19], [25] và IVAN [23] trong điều trị thối hóa hồng điểm tuổi

già thì Bevacizumab có tương quan giá thành – hiệu quả tốt hơn 5 lần so với

Ranibizumab. Một đặc điểm cần lưu ý là trong nghiên cứu CATT và IVAN

thì 1 ống thuốc Bevacizumab chỉ được pha tiêm và sử dụng cho 1 bệnh nhân.

Ở Việt Nam, mỗi ống thuốc Bevacizumab có thể dùng để pha tiêm dịch kính

cho 20 người, như vậy lợi thế tiết kiệm còn được nhân lên rất nhiều lần. Mặc

dù hiện nay vẫn chưa có những phân tích giá thành- hiệu quả qui mô như vậy

trong trường hợp điều trị phù hoàng điểm đái tháo đường nhưng chúng ta

cũng có thể hình dung được khả năng giảm được gánh nặng về chi phí điều

trị cho bệnh nhân và ngành y tế khi sử dụng Bevacizumab. Đặc biệt trong

bối cảnh số lượng người bị đái tháo đường ngày càng nhiều kéo theo số lượng

người bị phù hoàng điểm đái tháo đường ngày càng tăng cao. Điều quan

trọng nhất là Bevacizumab rất hiệu quả trong điều trị phù hoàng điểm đái