Phát hiện phương pháp tiềm năng giúp điều trị bệnh Alzheimer
Các nhà nghiên cứu cho biết khi một trong hai loại protein gây ra bệnh Alzheimer là beta-amyloid kết tụ lại, nó khiến nhiệt độ các tế bào gia tăng. Khi bổ sung một hợp chất thuốc, ta có thể ngăn chặn tình trạng kết tụ, như vậy nhiệt độ tế bào sẽ giảm – ý tưởng này được kỳ vọng sẽ mở ra cơ hội điều trị thành công bệnh Alzheimer trong tương lai.
Bệnh Alzheimer ảnh hưởng tới khoảng 44 triệu người trên toàn thế giới, và hiện tại vẫn chưa có kỹ thuật chẩn đoán hay cách điều trị hiệu quả đối với căn bệnh này. Trong não người bệnh, beta-amyloid và protein tau tạo thành các đám rối và mảng – gọi chung là các khối kết tụ – khiến các tế bào não chết và não co lại. Điều này dẫn đến chứng mất trí nhớ, thay đổi tính cách và khiến người bệnh gặp khó khăn khi thực hiện các chức năng sinh hoạt cơ bản thường ngày.
Dù đã nghiên cứu về Alzheimer nhưng các nhà khoa học gặp phải rất nhiều khó khăn bởi căn bệnh phát triển qua hàng thập niên và chỉ có thể đưa ra chẩn đoán chính xác sau khi tiến hành kiểm tra các mẫu tế bào não – nhưng chỉ khi người bệnh qua đời. Hiện họ vẫn chưa thể biết loại thay đổi sinh hóa nào trong tế bào dẫn đến tình trạng beta-amyloid kết tụ.
Do đó, nhóm nghiên cứu của giáo sư Gabriele Kaminski Schierle tại Khoa Kỹ thuật Hóa học và Công nghệ Sinh học của ĐH Cambridge đã quyết định điều tra các mối liên hệ khả dĩ giữa nhiệt độ và tình trạng beta-amyloid kết tụ trong tế bào.
Lĩnh vực nghiên cứu sự thay đổi nhiệt độ trong tế bào được gọi là quá trình sinh nhiệt nội bào. Đây là một lĩnh vực mới mẻ và đầy thách thức: các nhà khoa học đã phát triển những cảm biến nhỏ và nhạy có thể đo được nhiệt độ thay đổi, tuy nhiên, chưa ai từng sử dụng các cảm biến này để nghiên cứu bệnh Alzheimer. Chyi Wei Chung, một trong số tác giả của nghiên cứu, cho biết “Quá trình sinh nhiệt nội bào gắn liền với căng thẳng tế bào, và nó có thể thúc đẩy thêm quá trình kết tụ. Chúng tôi tin rằng khi bên trong các tế bào có sự mất cân bằng, chẳng hạn mật độ beta-amyloid hơi cao và bắt đầu tích tụ lại, nhiệt độ tế bào sẽ tăng lên”.
“Hiện tượng tế bào nóng lên cũng tương tự như khi ta rán một quả trứng vậy – các protein bắt đầu vón lại và ngừng hoạt động”, bà Kaminski Schierle, người dẫn dắt nghiên cứu cho biết.
Các nhà nghiên cứu sử dụng cảm biến nhiệt độ siêu nhỏ là nhiệt kế polyme huỳnh quang (FTP) để tìm hiểu mối liên hệ giữa tình trạng kết tụ và nhiệt độ. Họ thêm beta-amyloid vào dòng tế bào người để kích hoạt quá trình kết tụ và sử dụng hóa chất FCCP làm đối chứng, bởi nó giúp làm tăng nhiệt độ. Họ phát hiện khi beta-amyloid bắt đầu hình thành các cục vón mảnh như sợi, nhiệt độ trung bình của tế bào bắt đầu tăng lên, cao hơn rất nhiều so với các tế bào không thêm beta-amyloid.
Bằng cách sử dụng một loại thuốc ức chế sự kết tụ beta-amyloid, các nhà nghiên cứu có thể xác định chính những sợi này là nguyên nhân sinh nhiệt. Trước đây, người ta vẫn chưa biết liệu tình trạng kết tụ protein hay tổn thương tiềm ẩn đối với ti thể – loại “pin” cung cấp năng lượng cho tế bào, mới là nguyên nhân gây ra hiện tượng này. Ngoài ra, chất ức chế kết tụ này có thể giảm thiểu sự gia tăng nhiệt độ tế bào, loại chất này có tiềm năng là phương pháp điều trị bệnh Alzheimer.
Hàng loạt thí nghiệm tương tự cũng cho thấy khi bổ sung hợp chất thuốc, ta có thể ngăn chặn tình trạng beta-amyloid kết tụ, như vậy nhiệt độ tế bào sẽ giảm. Tuy vậy vẫn cần tiến hành thêm nhiều nghiên cứu chuyên sâu cũng như thử nghiệm lâm sàng để đưa ra kết luận chính xác. Bên cạnh đó, thử nghiệm này có thể được dùng làm công cụ chẩn đoán bệnh Alzheimer, hay để sàng lọc các ứng viên thuốc tiềm năng. □
Phương Anh lược dịch
https://phys.org/news/2022-05-alzheimer-disease-cells-overheat-eggs.html
