Nghiên cứu mạch máu não giúp khám phá loại thuốc tiềm năng điều trị đột quỵ
Đột quỵ là nguyên nhân gây ra vô số thay đổi trong kích hoạt gene trong các mao mạch bị ảnh hưởng trong não bộ, và những thay đổi đó có tiềm năng hướng đích với những loại thuốc hiện tại hoặc trong tương lai để giảm đi tổn thương não hoặc cải thiện khả năng phục hồi sau đột quỵ, theo một kết quả nghiên cứu do các nhà khoa học ở Weill Cornell Medicine dẫn dắt.
Trong nghiên cứu xuất bản trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences, các nhà nghiên cứu đã thực hiện một khảo sát toàn diện, trong một mô hình tiền lâm sàng, về những thay đổi kích hoạt gene trong các mao mạch ở não bộ sau khi bệnh nhân bị đột quỵ 1. So sánh những thay đổi đó với chính mao mạch ở các bệnh nhân đột quỵ đã được ghi nhận, họ đã lập ra hàng trăm gene với những thay đổi đáng kể do đột quỵ và sự liên quan với đột quỵ.
“Phát hiện của chúng tôi đem lại hiểu biết cơ bản để cải thiện hiểu biết về đột quỵ và chỉ ra những phân tử và con đường cụ thể mà giờ được coi như những đích tiềm năng cho điều trị đột quỵ trong tương lai”, tiến sĩ Teresa Sanchez, trợ lý giáo sư bệnh lý học tại Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Phân tử và Mạch máu Weill Cornell Medicine, cho biết. “Nó cũng ghi nhận là các bệnh về mạch máu có liên quan và đóng góp vào hoạt động khác thường trong nhận thức và sa sút trí tuệ. Nghiên cứu này cũng nhận diện được các đặc điểm phân tử liên kết với các hoạt động khác thường của mạch máu trong não bộ sau đột quỵ, một nguyên nhân chính của sa sút trí tuệ”.
Đột quỵ là nguyên nhân hàng đầu của tử vong và khuyết tật dài hạn trên toàn thế giới. Phần lớn các cơn đột quỵ đều là đột quỵ thiếu máu cục bộ, bao gồm một cục máu đông trong một mạch máu trong não. Sự ngăn chặn vận chuyển hoặc giảm thiểu lưu thông máu sẽ làm giảm khả năng hấp thụ oxy và phân phối dưỡng chất tới các tế bào não cuối, làm triệt tiêu hoặc tổn thương chúng và kích hoạt các quá trình viêm có thể là nguyên nhân dẫn đến những tổn thương nặng hơn.
Các mao mạch – hoặc “các tiểu động mạch não” – phía dưới phần bị tắc nghẽn cũng bị ảnh hưởng, và những thay đổi ở chúng được cho là góp phần nhiều hơn vào tổn thương não sau đột quỵ. Những thay đổi các tiểu động mạch não là thách thức để ghi nhận một cách chính xác về mặt kỹ thuật, và do đó không được nghiên cứu sâu như những khía cạnh khác của đột quỵ – hoặc các điều trị cụ thể khác.
Trong nghiên cứu mới, tiến sĩ Sanchez và nhóm nghiên cứu của cô, bao gồm đồng tác giả thứ nhất là các tiến sĩ Keri Callegari, Sabyasachi Dash và Hiroki Uchida, đã sử dụng các phương pháp tối ưu tiên tiến nhất, mới được chính họ xuất bản gần đây trên Nature Protocols 2, để nghiên cứu về các mạch máu liên quan đến đột quỵ để giải quyết những thách thức đó. Họ đã ghi nhận một cách toàn diện những thay đổi hậu đột quỵ trong kích hoạt gene trong các tiểu động mạch não ở chuột và nhận diện những thay đổi đó.
Về tổng thể, nhóm nghiên cứu tìm ra 541 gene kích hoạt đã được biến đổi tương tự ở các tiểu động mạch não người và chuột sau đột quỵ. Phân chia các gene này vào các nhóm dựa trên vai trò chức năng của chúng và các bệnh liên quan, họ đã nhận diện được nhiều nhóm chính. Đó là các nhóm có liên quan đến viêm, viêm não, các bệnh về mạch máu và dạng hoạt động khác thường của mạch máu có thể là nguyên ngân khiến các tiểu động mạch não trở nên yếu ớt. Tình trang này ngụ ý đến tình trạng thiếu sức sống của “barrier máu não”, tuyến tế bào của các tiểu động mạch não bảo vệ bộ não bằng cách giữ cho hầu hết các thành phần lưu thông ra ngoài.
“Chúng tôi phát hiện ra, sau đột quỵ, một số phân tử trở nên yếu hơn, barrier máu não không thể điều phối được nữa trong khi các thành phần khác phải bảo vệ chính barrier máu não cũng yếu đi”, tiến sĩ Sanchez, hiện cũng là trợ lý giáo sư khoa học thần kinh tại Viện nghiên cứu Não và Tâm thần Feil Family, nói. “Điều này phù hiwpj với các quan sát lâm sàng về sự đứt gãy các tiểu động mạch não sau đột quỵ”.
Phân tích này cũng nhận diện sự đứt gãy của sự kích hoạt thông tường trong các kiểm soát gene ở cấp độ sphingolipids – một loại lipid có chứa xương sống của các bazơ sphingoid, một tập hợp các rượu amin béo bao gồm sphingosine. Các phân tử liên quan đến chất béo này quá nặng để tham gia vào điều phối các mạch máu và người ta đã thấy được sự đứt gãy trong hoạt động thông thường của chúng ở người bị đột quỵ, xơ vữa động mạch và sa sút trí tuệ mạch máu. Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra một số dạng sphingolipids được làm giàu trong các mạch máu não so với mô não. Thêm vào đó, chúng nhận diện được những thay đổi trong các sphingolipid ở mao mạch não do đột quỵ cũng như những thay đổi trong các phân tử chính kiểm soát mức độ lipid đó. Những phát hiện mới này sẽ cho phép thực hiện việc hướng đích trong thuốc để tìm ra cách điều trị đột quỵ.
Nghiên cứu này bao gồm những đánh giá xác nhận “tiềm năng thiết kế thuốc” hoặc sự phù hợp cho hướng đích với thuốc phân tử nhỏ, của nhiều phân tử với việc tạo ra sự thay đổi sau đột quỵ. Thậm chí, một số phân tử được nhận diện đã lập tức được hướng đích cho nhiều loại thuốc để có thể điều trị các điều kiện bệnh lý khác, qua đó góp phần tái định vị các thuốc cho điều trị đột quỵ và sa sút trí tuệ.
Tiến sĩ Sanchez và nhóm nghiên cứu của cô đang theo dõi các thực nghiệm tiền lâm sàng sử dụng các thuốc dự tuyển khác hoặc các phương pháp gene để đảo ngược một số thay đổi mao mạch cụ thể được nhận diện trong nghiên cứu của họ, để tìm hiểu xem chúng có đem lại lợi ích nào cho các bệnh nhân đột quỵ không.
“Chúng tôi đã đem lại một nền tảng hiểu viết và giờ thì sử dụng nó nhưng chúng tôi hi vọng các nhà khoa học khác sẽ tham gia cùng chúng tôi cho những nỗ lực phát triển những liệu pháp hướng đích đầu tiên tới các mao mạch trong đột quỵ”, cô nói.
Thanh Đức tổng hợp
Nguồn: https://medicalxpress.com/news/2023-04-cerebral-blood-vessels-uncovers-potential.html
https://news.weill.cornell.edu/news/2023/04/study-of-cerebral-blood-vessels-uncovers-potential-new-drug-targets-for-treating-stroke#:~:text=Study%20of%20Cerebral%20Blood%20Vessels%20Uncovers%20Potential%20New%20Drug%20Targets%20for%20Treating%20Stroke,-April%2014%2C%202023&text=A%20section%20of%20the%20brain,brain%20barrier%20(white%20signal).
————————————
1. https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2205786120
2. https://www.nature.com/articles/s41596-019-0212-0
