Nghiên cứu mở đường chữa khỏi bệnh Alzheimer

(Dân trí) - Các nhà khoa học quốc tế vừa phát triển một phương pháp mới điều trị Alzheimer bằng hạt nano thông minh, giúp kích hoạt lại cơ chế tự làm sạch của não bộ.

Hạt nano giúp não tự làm sạch mảng bám Alzheimer

Các nhà nghiên cứu quốc tế đã tìm ra một phương pháp mới để tấn công bệnh Alzheimer. Thay vì nhắm trực tiếp vào các mảng bám amyloid độc hại, họ đã sử dụng các hạt nano thông minh để khởi động lại hệ thống làm sạch tự nhiên của não bộ.

Kết quả thật đáng kinh ngạc: chỉ trong hai giờ, gần một nửa mảng bám đã bị loại bỏ khỏi não chuột, và sự phục hồi nhận thức kéo dài ít nhất sáu tháng chỉ sau một lần điều trị duy nhất.

Trong nhiều thập kỷ, bệnh Alzheimer được coi là một “pháo đài bất khả xâm phạm” của y học. Hầu hết các loại thuốc đều thất bại trong việc loại bỏ hiệu quả các mảng bám protein beta-amyloid tích tụ trong não, dấu hiệu sinh học chính của căn bệnh này.

Tuy nhiên, một nghiên cứu mới được công bố gần đây đã mở ra một hướng đi hoàn toàn mới: sửa chữa hệ thống phòng thủ, thay vì tấn công trực tiếp vào bệnh lý.

Khôi phục hàng rào máu não – chìa khóa chữa Alzheimer

Để hiểu được cơ chế hoạt động của phương pháp này, cần phải nắm rõ vai trò của Hàng rào máu não (BBB). BBB là một hàng rào bảo vệ nghiêm ngặt, ngăn chặn độc tố và mầm bệnh xâm nhập vào não. Nhưng vai trò quan trọng hơn của nó là "đổ rác": loại bỏ các protein thải, bao gồm cả amyloid-beta (Aβ).

Trong một bộ não khỏe mạnh, protein Aβ được sản sinh ra trong quá trình hoạt động bình thường và bị BBB loại bỏ. Tuy nhiên, ở bệnh Alzheimer, hệ thống này bị phá vỡ. Aβ tích tụ lại, hình thành các mảng bám độc hại gây viêm, phá vỡ giao tiếp giữa các tế bào thần kinh và cuối cùng dẫn đến cái chết của tế bào não.

Quan trọng hơn, ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy sự suy yếu của BBB không phải là hậu quả giai đoạn cuối, mà là một trong những sự kiện đầu tiên khởi đầu cho chuỗi thảm họa này.

Giáo sư Giuseppe Battaglia, tác giả nghiên cứu, giải thích: “Hầu hết các phương pháp điều trị Alzheimer đều cố gắng loại bỏ Aβ sau khi tổn thương đã xảy ra. Chúng tôi tập trung vào việc sửa chữa hàng rào BBB vì nó nằm ở gốc rễ của vấn đề. Bằng cách phục hồi mạch máu, chúng tôi giúp não bộ lấy lại sự cân bằng tự nhiên, giúp các liệu pháp khác hiệu quả và lâu dài hơn”.

Việc sửa chữa BBB là một thách thức lớn bởi hệ thống này dựa vào một protein quan trọng tên là LRP1, hoạt động như một “người gác cổng” dọn sạch Aβ độc hại. Ở bệnh nhân Alzheimer, việc sản xuất LRP1 giảm mạnh và những protein còn sót lại bị Aβ tấn công.

Để giải quyết vấn đề này, nhóm của Battaglia đã thiết kế một hệ thống phân phối thông minh: một hạt nano tổng hợp nhỏ gọi là polymersome. Hạt nano này hoạt động như một loại “thuốc siêu phân tử”, có cấu trúc được tạo thành từ nhiều thành phần nhỏ hoạt động cùng nhau để tương tác với BBB.

Bề mặt của hạt nano được trang trí bằng một peptide đặc biệt, đóng vai trò như chìa khóa cho “ổ khóa” LRP1. Yếu tố then chốt ở đây là đa hóa trị - số lượng chìa khóa trên mỗi hạt. Sau nhiều thử nghiệm, các nhà khoa học đã xác định số lượng tối ưu là 40 chìa khóa cho mỗi hạt, cho phép chúng gắn kết và kích hoạt LRP1 một cách hiệu quả nhất.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm phương pháp này trên những con chuột già (12 tháng tuổi) đã được biến đổi gen để phát triển bệnh Alzheimer hung hãn (chuột APP/PS1). Những con chuột này có não bộ đầy mảng bám amyloid và biểu hiện suy giảm nhận thức rõ rệt.

Chỉ trong vòng hai giờ sau khi tiêm, nồng độ Aβ trong não chuột giảm mạnh gần 45%. Đồng thời, nồng độ Aβ trong huyết tương (máu) tăng lên, cung cấp bằng chứng rõ ràng rằng các mảng bám độc hại đang được bơm ra khỏi não để đào thải.

Ấn tượng hơn nữa là sự bền bỉ của kết quả. Sự phục hồi nhận thức vẫn được duy trì: những con chuột được điều trị đã lấy lại trí nhớ và khả năng học tập tương đương với những con khỏe mạnh, và lợi ích này kéo dài ít nhất sáu tháng sau chỉ một lần điều trị.

Mở ra tia hy vọng chữa trị bệnh Alzheimer 

Battaglia nhận định: “Sự giảm nhanh chóng nồng độ amyloid cho thấy một khi hệ thống vận chuyển của hàng rào được phục hồi, não có thể tự loại bỏ các protein có hại một cách hiệu quả”.

Mặc dù đây mới chỉ là nghiên cứu tiền lâm sàng và cần thêm nhiều bước kiểm tra an toàn trước khi thử nghiệm trên người, kết quả này mang lại một tia hy vọng lớn.

Nó gợi ý rằng, phương pháp chữa trị bệnh Alzheimer thực sự có thể nằm ở việc khôi phục cơ chế tự làm sạch của chính não bộ, thay vì cố gắng tấn công một pháo đài đã được thiết lập.

Mục tiêu hiện tại của nhóm nghiên cứu là xác nhận tính an toàn và khả năng tái tạo trên các mô hình lớn hơn, hướng tới việc đưa phương pháp điều trị mạnh mẽ này từ phòng thí nghiệm đến với bệnh nhân.