Làm thế nào để loại bỏ protein tau độc hại có thể dẫn đến bệnh Alzheimer và các bệnh liên quan

Chất dẫn truyền thần kinh glutamate rất cần thiết để điều chỉnh mọi thứ từ tâm trạng đến trí nhớ, nhưng nó cũng có thể thúc đẩy sự tích tụ độc hại của protein tau khét tiếng, có thể góp phần gây ra bệnh Alzheimer và các bệnh liên quan. Trong một nghiên cứu do USC Stem Cell dẫn đầu được công bố trên Neuron , các nhà khoa học mô tả một phương pháp mới để chống lại những tác động thoái hóa thần kinh tàn phá và thường gây tử vong này.

Trong nghiên cứu được Viện Y tế Quốc gia hỗ trợ, các tác giả đầu tiên Joshua Berlind và Jesse Lai đã khám phá ra điều này bằng cách nghiên cứu chuột thí nghiệm cũng như "organoid" não người, là những cấu trúc giống não thô sơ được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Các nhà khoa học đã sản xuất các organoid này từ tế bào gốc có nguồn gốc từ những người khỏe mạnh cũng như từ những bệnh nhân mắc các bệnh thoái hóa thần kinh liên quan đến độc tính tau.

Khi tiếp xúc với glutamate, các cơ quan dạng cơ quan -- đặc biệt là những cơ quan có nguồn gốc từ bệnh nhân mắc bệnh thoái hóa thần kinh -- biểu hiện sự tích tụ độc hại của protein tau cũng như thoái hóa thần kinh và chết tế bào thần kinh. Những con chuột bị đột biến ở tau, gây ra một dạng phổ biến của chứng mất trí, biểu hiện các bệnh lý tương tự.

"Nhiều loại thuốc tiềm năng đã được phát triển để làm giảm các tác động thoái hóa thần kinh của độc tính glutamate, nhưng chúng đã có kết quả trái chiều trong các thử nghiệm lâm sàng", tác giả liên hệ Justin Ichida, Phó Giáo sư về Sinh học tế bào gốc và Y học tái tạo của Quỹ Alzheimer John Douglas French tại Trường Y khoa Keck của USC, Nhà nghiên cứu Robertson của Quỹ Tế bào gốc New York và Học giả Merkin của USC cho biết. "Một thách thức là việc hạn chế trực tiếp hoạt động của glutamate, một chất dẫn truyền thần kinh quan trọng, có thể gây ra hậu quả tiêu cực, chẳng hạn như khiếm khuyết về vận động hoặc trí nhớ hoặc thậm chí là giảm ý thức".

Sử dụng một cách tiếp cận khác, các nhà khoa học đã sàng lọc các gen phản ứng với glutamate và xác định được một gen có tên là KCTD20. Khi các nhà khoa học ức chế hoạt động của gen này trong các cơ quan và ở chuột, glutamate không tạo ra cùng một tác động xấu về mặt tích tụ tau hoặc thoái hóa thần kinh.

Thông qua các thí nghiệm bổ sung, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng việc ức chế gen này sẽ kích hoạt các ngăn tế bào gọi là lysosome, bao bọc các protein tau độc hại và đẩy chúng ra khỏi các tế bào của cơ quan.

Lai, người đã hoàn thành khóa đào tạo sau tiến sĩ tại Phòng thí nghiệm Ichida và Amgen và hiện đang làm việc tại Dewpoint Therapeutics, cho biết: "Nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra rằng việc tăng cường thanh thải protein tau là một chiến lược điều trị quan trọng, thay vì nhằm mục đích hạn chế hoạt động của glutamate".

Berlind, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Phòng thí nghiệm Ichida, cho biết thêm: "Đây là một hướng đi mới đầy hứa hẹn để phát triển các phương pháp điều trị có mục tiêu cho những bệnh nhân mắc các bệnh thoái hóa thần kinh liên quan đến tau, bao gồm cả bệnh Alzheimer."