Công thức thuốc đơn giản tái tạo tế bào não
Các nhà nghiên cứu đã thực hiện một bước tiến trong cuộc tìm kiếm một loại thuốc có thể phục hồi chức năng não bị mất do đột quỵ, chấn thương não và các tình trạng như bệnh Alzheimer.
Các nhà khoa học tại Đại học Bang Pennsylvania (Penn State) ở State College đã chuyển đổi các tế bào thần kinh đệm thành các tế bào thần kinh hoạt động bằng cách sử dụng sự kết hợp của chỉ bốn phân tử nhỏ.
Các tế bào thần kinh đệm, trong số những thứ khác, có thể hỗ trợ và bảo vệ các tế bào thần kinh, là những tế bào thực hiện các chức năng thần kinh của não.
Trong một bài báo nghiên cứu mới hiện được đăng trên tạp chí Báo cáo Tế bào gốc, các nhà nghiên cứu mô tả cách các tế bào thần kinh đã được chuyển đổi của họ tồn tại hơn 7 tháng trong môi trường nuôi cấy trong phòng thí nghiệm.
Các tế bào thần kinh mới cũng cho thấy khả năng hoạt động giống như các tế bào não bình thường. Chúng hình thành mạng lưới và giao tiếp với nhau bằng cả tín hiệu điện và hóa học.
Tế bào thần kinh đệm tăng sinh sau chấn thương
Tác giả nghiên cứu cấp cao Gong Chen, giáo sư sinh học tại Penn State, giải thích rằng các tế bào thần kinh không tái tạo khi mô não bị tổn thương.
“Ngược lại,” ông nói thêm, “các tế bào thần kinh đệm, tập hợp xung quanh mô não bị tổn thương, có thể tăng sinh sau chấn thương não.”
Trong bài báo nghiên cứu của mình, ông và nhóm của mình giải thích cách các tế bào thần kinh đệm hình thành sẹo để bảo vệ các tế bào thần kinh khỏi bị tổn thương thêm.
Tuy nhiên, do sự hiện diện liên tục của chúng, các vết sẹo thần kinh đệm cũng ngăn chặn sự phát triển của các tế bào thần kinh mới và việc truyền tín hiệu giữa chúng.
Các nỗ lực trước đây để khôi phục tái tạo tế bào thần kinh bằng cách loại bỏ các vết sẹo thần kinh đệm đã "thành công hạn chế", các tác giả nghiên cứu lưu ý.
Giáo sư Chen tin rằng “cách tốt nhất để phục hồi các chức năng tế bào thần kinh đã mất” là tạo ra các tế bào thần kinh mới từ các tế bào thần kinh đệm gần với các tế bào thần kinh đã chết.
Lập trình lại tế bào hình sao thành tế bào thần kinh
Trong nghiên cứu trước đây, Giáo sư Chen và nhóm của ông đã chỉ ra rằng có thể “tái lập trình hóa học” một loại tế bào thần kinh đệm gọi là tế bào hình sao thành tế bào thần kinh bằng cách sử dụng chín phân tử nhỏ theo một trình tự nhất định. Tuy nhiên, khi họ tìm hiểu cách dịch phương pháp từ phòng thí nghiệm đến phòng khám, họ nhận ra rằng nó quá phức tạp.
Vì vậy, mục đích của nghiên cứu mới là tìm ra sự kết hợp nhỏ hơn của các phân tử có thể lập trình lại các tế bào hình sao thành các tế bào thần kinh hoạt động theo cách đơn giản hơn.
Các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm hàng trăm sự kết hợp cho đến khi họ tìm thấy một công thức hiệu quả bao gồm “bốn loại thuốc cốt lõi”.
“Bằng cách sử dụng bốn phân tử,” tác giả nghiên cứu đầu tiên Jiu-Chao Yin, người đang là sinh viên tốt nghiệp ngành sinh học tại Penn State, giải thích: “Bằng cách điều chỉnh bốn con đường tín hiệu quan trọng trong tế bào hình sao của con người, chúng ta có thể biến các tế bào hình sao của con người một cách hiệu quả - lên tới 70% - thành các tế bào thần kinh chức năng. ”
Nhóm nghiên cứu cũng đã kiểm tra tác động của việc rơi một trong bốn phân tử khỏi công thức. Tuy nhiên, không có công thức ba loại thuốc nào có hiệu quả như phiên bản bốn loại thuốc. Trên thực tế, sự kết hợp ba loại thuốc tốt nhất kém hiệu quả hơn 20 phần trăm so với bốn loại thuốc.
Chỉ sử dụng một trong các phân tử là không đủ để chuyển đổi các tế bào hình sao thành tế bào thần kinh.
Thay thế đơn giản cho liệu pháp gen
Giáo sư Chen và các đồng nghiệp của ông đã nghiên cứu việc tái tạo tế bào thần kinh trong một thời gian. Trước khi chuyển sang tái lập trình hóa học, họ đã thử nghiệm liệu pháp gen.
Tuy nhiên, họ kết luận rằng phương pháp điều trị gen, có thể tốn khoảng 500.000 USD / người, sẽ là quá đắt. Ngoài ra, việc cung cấp liệu pháp gen đòi hỏi kỹ thuật phức tạp, tiên tiến và chuyên môn.
Giáo sư Chen giải thích rằng ưu điểm chính của phương pháp lập trình hóa học là “một viên thuốc chứa các phân tử nhỏ có thể được phân phối rộng rãi trên thế giới, thậm chí đến các vùng nông thôn không có hệ thống bệnh viện tiên tiến”.
Ngoài ra, ông và nhóm của mình phát hiện ra rằng việc tiêm bốn loại thuốc này vào chuột trưởng thành làm tăng thế hệ tế bào não mới ở vùng hải mã, một vùng não đóng vai trò ghi nhớ.
Còn rất nhiều việc ở phía trước
Các tác giả nghiên cứu chỉ ra rằng những phát hiện này chỉ là một bước tiến trong việc tái tạo tế bào thần kinh trong một viên thuốc. Vẫn còn rất nhiều việc phải làm trong việc phát triển công thức phù hợp, đặc biệt là liên quan đến “đóng gói và phân phối” các phân tử nhỏ.
Ngoài việc xác nhận hiệu quả của chúng, các nhà nghiên cứu cũng cần khám phá các tác dụng phụ và độ an toàn của thuốc.
Tuy nhiên, họ tự tin rằng một ngày nào đó, công thức bốn loại thuốc mới của họ sẽ nhận ra tiềm năng của nó như một phương pháp điều trị đơn giản cho những người mất chức năng tế bào thần kinh do chấn thương não, đột quỵ và các tình trạng thoái hóa thần kinh như bệnh Alzheimer.
“Ước mơ cuối cùng của tôi là phát triển một hệ thống phân phối thuốc đơn giản, giống như một viên thuốc, có thể giúp bệnh nhân đột quỵ và bệnh Alzheimer trên khắp thế giới tái tạo tế bào thần kinh mới và khôi phục khả năng học tập và trí nhớ đã mất của họ.”
GS Gong Chen
