Theo thống kê từ tổ chức từ thiện Christopher & Dana Reeve, khoảng 2% dân số Hoa Kỳ (hơn 6 triệu người) mắc các chứng bại liệt do hệ quả từ các tổn thương dây thần kinh tủy sống. Đây là nguyên nhân chủ yếu khiến kết nối giữa não và cột sống bị gián đoạn. Chứng bại liệt và mất chức năng cử động từ lâu được coi là không thể chữa trị. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới và cũng là đầu tiên trên thế giới đã cho phép tái tạo các kết nối thần kinh đóng vai trò điều khiển các cử động chủ động. Qua đó, mở ra hy vọng về một liệu pháp chữa trị cho các chứng bệnh bại liệt trong tương lai.
Phần mặt thân não với bó vỏ não màu đỏ.
Các nhà nghiên cứu thuộc đại học California tại Irvine (UCI), San Diego (UCSD) và đại học Harvard đã đạt được thành tựu này nhờ tái tạo quá trình phát triển một chuỗi hoạt động phân tử hình thành bó vỏ gai trong não. Bó vỏ gai là một tập hợp các sợi trục thần kinh - các phần nhô dài và mảnh của một tế bào thần kinh cho phép truyền dẫn các xung điện giữa vỏ não và tủy sống. Chúng đóng vai trò phân biệt các chuyển động chủ động.
Để thực hiện, họ loại bỏ một enzyme có tên PTEN (một chất đồng đẳng (homolog) gồm photphataza và tensin). PTEN điều khiển một chuỗi hoạt động phân tử có tên mTOR (mammalian Target of Rapamycin) - đây là chìa khóa điều chỉnh quá trình phát triển tế bào. Hoạt động của enzyme PTEN xảy ra chậm trong suốt quá trình phát triển, cho phép tế bào nảy nở nhanh. Sau đó, PTEN hoạt động mạnh hơn khi quá trình phát triển tế bào hoàn tất, ngăn chặn mTOR và mọi khả năng tái tạo tế bào.
Năm 2008, bằng việc cố gắng tìm cách phục hồi giai đoạn phát triển ban đầu của tế bào trong một mô hư tổn, nhà nghiên cứu thần kinh Zhigang He làm việc tại bệnh viện nhi đồng Boston và trường y khoa Havard đã lần đầu tiên trình bày nghiên cứu của mình: loại bỏ enzyme PTEN trên chuột để kích hoạt quá trình tái tạo các kết nối thần kinh từ mắt đến não sau khi dây thần kinh thị giác bị tổn thương.
Sau này, Zhigang He kết hợp với giáo sư Oswald Steward thuộc UCI và Binhai Zheng thuộc UCSD để nghiên cứu xem liệu phương pháp của ông có thể tái tạo kết nối thần kinh khi tủy sống bị tổn thương.
Giáo sư khoa giải phẫu và thần kinh kiêm giám đốc trung tâm nghiên cứu Reeve-Irvine tại UCI, Oswald Steward cho biết: "Đến nay, việc tái tạo các kết nối thần kinh là không thể thực hiện đối với chấn thương tủy sống. Chứng bại liệt và mất chức năng cử động do chấn thương tủy sống dường như không thể chữa trị. Tuy nhiên, khám phá của chúng tôi mở ra một tiềm năng lớn để phục hồi kết nối thần kinh từ tủy sống đến não để chữa trị căn bệnh nan y này."
Một tổn thương lên tủy sống với kích thước chỉ bằng một quả nho có thể làm mất hoàn toàn chức năng phần dưới khu vực chấn thương. Ví dụ, chấn thương ở cổ làm liệt tay và chân, mất khả năng cảm nhận ở vai, mất chức năng sinh dục, và các nguy cơ sức khỏe liên quan bao gồm viêm nhiễm đường tiết niệu, loét điểm tủy và máu vón cục do không thể cử động 2 chân.
Theo giáo sư Steward: "Các hệ quả trên có thể xuất hiện mặc dù phần cơ thể dưới điểm chấn thương vẫn nguyên vẹn. Tất cả các chức năng bị mất có thể được phục hồi nếu chúng tôi tìm ra cách tái tạo kết nối thần kinh bị hư tổn."
Hiện tại, Steward cũng các cộng sự đang nghiên cứu liệu phương pháp điều trị loại bỏ enzyme PTEN có thực sự tái tạo chức năng cử động trên chuột với chấn thương tủy sống hay không. Trong những nghiên cứu tiếp theo, họ hy vọng sẽ xác định được khoảng thời gian tối ưu nhất và hệ thống phân phối dược phẩm dành cho liệu pháp này.
Phần mặt thân não với bó vỏ não màu đỏ.
Các nhà nghiên cứu thuộc đại học California tại Irvine (UCI), San Diego (UCSD) và đại học Harvard đã đạt được thành tựu này nhờ tái tạo quá trình phát triển một chuỗi hoạt động phân tử hình thành bó vỏ gai trong não. Bó vỏ gai là một tập hợp các sợi trục thần kinh - các phần nhô dài và mảnh của một tế bào thần kinh cho phép truyền dẫn các xung điện giữa vỏ não và tủy sống. Chúng đóng vai trò phân biệt các chuyển động chủ động.
Để thực hiện, họ loại bỏ một enzyme có tên PTEN (một chất đồng đẳng (homolog) gồm photphataza và tensin). PTEN điều khiển một chuỗi hoạt động phân tử có tên mTOR (mammalian Target of Rapamycin) - đây là chìa khóa điều chỉnh quá trình phát triển tế bào. Hoạt động của enzyme PTEN xảy ra chậm trong suốt quá trình phát triển, cho phép tế bào nảy nở nhanh. Sau đó, PTEN hoạt động mạnh hơn khi quá trình phát triển tế bào hoàn tất, ngăn chặn mTOR và mọi khả năng tái tạo tế bào.
Năm 2008, bằng việc cố gắng tìm cách phục hồi giai đoạn phát triển ban đầu của tế bào trong một mô hư tổn, nhà nghiên cứu thần kinh Zhigang He làm việc tại bệnh viện nhi đồng Boston và trường y khoa Havard đã lần đầu tiên trình bày nghiên cứu của mình: loại bỏ enzyme PTEN trên chuột để kích hoạt quá trình tái tạo các kết nối thần kinh từ mắt đến não sau khi dây thần kinh thị giác bị tổn thương.
Sau này, Zhigang He kết hợp với giáo sư Oswald Steward thuộc UCI và Binhai Zheng thuộc UCSD để nghiên cứu xem liệu phương pháp của ông có thể tái tạo kết nối thần kinh khi tủy sống bị tổn thương.
Giáo sư khoa giải phẫu và thần kinh kiêm giám đốc trung tâm nghiên cứu Reeve-Irvine tại UCI, Oswald Steward cho biết: "Đến nay, việc tái tạo các kết nối thần kinh là không thể thực hiện đối với chấn thương tủy sống. Chứng bại liệt và mất chức năng cử động do chấn thương tủy sống dường như không thể chữa trị. Tuy nhiên, khám phá của chúng tôi mở ra một tiềm năng lớn để phục hồi kết nối thần kinh từ tủy sống đến não để chữa trị căn bệnh nan y này."
Một tổn thương lên tủy sống với kích thước chỉ bằng một quả nho có thể làm mất hoàn toàn chức năng phần dưới khu vực chấn thương. Ví dụ, chấn thương ở cổ làm liệt tay và chân, mất khả năng cảm nhận ở vai, mất chức năng sinh dục, và các nguy cơ sức khỏe liên quan bao gồm viêm nhiễm đường tiết niệu, loét điểm tủy và máu vón cục do không thể cử động 2 chân.
Theo giáo sư Steward: "Các hệ quả trên có thể xuất hiện mặc dù phần cơ thể dưới điểm chấn thương vẫn nguyên vẹn. Tất cả các chức năng bị mất có thể được phục hồi nếu chúng tôi tìm ra cách tái tạo kết nối thần kinh bị hư tổn."
Hiện tại, Steward cũng các cộng sự đang nghiên cứu liệu phương pháp điều trị loại bỏ enzyme PTEN có thực sự tái tạo chức năng cử động trên chuột với chấn thương tủy sống hay không. Trong những nghiên cứu tiếp theo, họ hy vọng sẽ xác định được khoảng thời gian tối ưu nhất và hệ thống phân phối dược phẩm dành cho liệu pháp này.
Nguồn: Gizmag
