Một nghiên cứu lớn về protein huyết tương và chứng sa sút trí tuệ làm sáng tỏ đặc điểm sinh học của chứng sa sút trí tuệ và có thể giúp tìm ra các phương pháp điều trị
ScienceDaily, 17/05/2021
Theo một nghiên cứu mới được dẫn đầu bởi các nhà nghiên cứu tại Trường Y tế Công cộng Johns Hopkins Bloomberg, sự phát triển của chứng sa sút trí tuệ, thường là do bệnh Alzheimer, có liên quan đến sự thay đổi bất thường nồng độ của hàng chục loại protein trong máu từ 5 năm trước khi phát bệnh. Hầu hết các protein trước đây không được biết là có liên quan đến chứng mất trí nhớ, điều này cho thấy các mục tiêu mới cho các liệu pháp phòng ngừa.
Phát hiện dựa trên các phân tích mới về mẫu máu của hơn mười nghìn người trung niên và cao tuổi – những ví dụ đã được lấy và lưu trữ trong các nghiên cứu quy mô lớn cách đây nhiều thập kỷ như một phần của một nghiên cứu đang diễn ra. Các nhà nghiên cứu đã liên kết nồng độ bất thường trong máu của 38 protein dẫn đến nguy cơ phát triển Alzheimers cao hơn trong vòng 5 năm. Trong số 38 protein đó, 16 loại dường như giúp dự đoán được nguy cơ mắc bệnh Alzheimer trước hai thập kỷ.
Mặc dù hầu hết các dấu hiệu nguy cơ này có thể chỉ là sản phẩm phụ ngẫu nhiên của quá trình diễn tiến bệnh chậm dẫn đến bệnh Alzheimer, nhưng phân tích đã chỉ ra mức độ cao của một loại protein, SVEP1, có khả năng là nguyên nhân góp phần vào quá trình bệnh đó.
Nghiên cứu được công bố ngày 14 tháng 5 trên tạp chí Nature Aging.
Tác giả chính của nghiên cứu Tiến sĩ Josef Coresh, MD, MHS, Giáo sư George W. Comstock tại Khoa Dịch tễ học tại Trường Bloomberg: “Đây là phân tích toàn diện nhất của loại hình này cho đến nay, và nó làm sáng tỏ nhiều con đường sinh học có liên quan đến bệnh Alzheimer. Một số protein mà chúng tôi phát hiện ra chỉ là dấu hiệu cho thấy bệnh có thể xảy ra, nhưng một tập hợp con có thể có liên quan nhân quả, điều này rất thú vị vì nó làm tăng khả năng nhắm mục tiêu các protein này với các phương pháp điều trị trong tương lai.”
Hơn sáu triệu người Mỹ được ước tính mắc bệnh Alzheimer, loại bệnh mất trí nhớ phổ biến nhất, một tình trạng gây tử vong không thể phục hồi dẫn đến mất chức năng nhận thức và thể chất. Mặc dù đã nghiên cứu chuyên sâu trong nhiều thập kỷ, nhưng không có phương pháp điều trị nào có thể làm chậm, chấm dứt hoặc đảo ngược quá trình bệnh. Các nhà khoa học cho rằng thời điểm tốt nhất để điều trị bệnh Alzheimer là trước khi các triệu chứng sa sút trí tuệ phát triển.
Các nỗ lực để đánh giá nguy cơ mắc bệnh Alzheimer của mọi người trước khi sa sút trí tuệ phát sinh chủ yếu tập trung vào hai đặc điểm rõ ràng nhất của bệnh lý não Alzheimer: các cụm protein amyloid beta được gọi là mảng bám (plaques) và đám rối của protein tau. Các nhà khoa học đã chỉ ra rằng hình ảnh các mảng bám trong não, và hàm lượng của amyloid beta hoặc tau trong máu hoặc dịch não tủy có một số giá trị trong việc dự đoán trước những năm mắc bệnh Alzheimer.
Nhưng con người có hàng chục nghìn loại protein khác nhau trong máu và các tế bào, và các kỹ thuật định lượng các loại protein này từ một mẫu máu nhỏ duy nhất đã phát triển trong những năm gần đây. Một phân tích toàn diện hơn bằng cách sử dụng các kỹ thuật như vậy có tiết lộ những dấu hiệu khác của bệnh Alzheimer không? Đó là câu hỏi mà Coresh và các đồng nghiệp đã tìm cách trả lời trong nghiên cứu mới này.
Phân tích ban đầu của các nhà nghiên cứu bao gồm các mẫu máu được lấy trong giai đoạn 2011-2013 từ hơn 4.800 người trung niên tham gia nghiên cứu Nguy cơ xơ vữa động mạch trong cộng đồng (viết tắt là ARIC), một nghiên cứu dịch tễ học lớn về các yếu tố nguy cơ liên quan đến bệnh tim và kết quả hoạt động tại bốn cộng đồng Hoa Kỳ từ năm 1985. Các nhà nghiên cứu hợp tác tại một công ty công nghệ phòng thí nghiệm có tên là SomaLogic đã sử dụng một công nghệ mà họ mới phát triển, SomaScan, để ghi lại nồng độ của gần 5.000 protein khác nhau trong các mẫu ARIC được lưu.
Các nhà nghiên cứu đã phân tích kết quả và tìm thấy 38 protein có nồng độ bất thường có liên quan đáng kể đến nguy cơ phát triển bệnh Alzheimer cao hơn trong 5 năm sau khi lấy máu.
Sau đó, họ sử dụng SomaScan để đo nồng độ protein từ hơn 11.000 mẫu máu được lấy từ những người tham gia ARIC trẻ hơn nhiều trong giai đoạn 1993-1995. Họ phát hiện ra rằng nồng độ bất thường của 16 trong số 38 loại protein đã được xác định trước đó có liên quan đến sự phát triển của bệnh Alzheimer trong gần hai thập kỷ. giữa lần lấy máu đó và đánh giá lâm sàng tiếp theo vào năm 2011-2013.
Để xác minh những phát hiện này ở một nhóm bệnh nhân khác, các nhà khoa học đã xem xét kết quả của một SomaScan trước đó của các mẫu máu được lấy vào năm 2002-2006 trong một nghiên cứu ở Iceland. Nghiên cứu đó đã kiểm tra các protein bao gồm 13 trong số 16 protein được xác định trong các phân tích ARIC. Trong 13 loại protein đó, 6 loại lại có liên quan đến nguy cơ mắc bệnh Alzheimer trong khoảng thời gian theo dõi khoảng 10 năm.
Trong một phân tích thống kê sâu hơn, các nhà nghiên cứu đã so sánh các protein được xác định với dữ liệu từ các nghiên cứu trước đây về mối liên hệ di truyền với bệnh Alzheimer, hoặc với vai trò thúc đẩy bệnh.
SVEP1 là một loại protein mà chức năng bình thường của nó vẫn còn bí ẩn, mặc dù trong một nghiên cứu được công bố vào đầu năm nay, nó có liên quan đến tình trạng động mạch dày lên, xơ vữa động mạch, gây ra các cơn đau tim và đột quỵ.
Các protein khác có liên quan đến nguy cơ mắc bệnh Alzheimer trong nghiên cứu mới bao gồm một số protein miễn dịch quan trọng – những protein này phù hợp với những phát hiện hàng thập kỷ liên kết bệnh Alzheimer với hoạt động miễn dịch cường độ cao bất thường trong não.
Các nhà nghiên cứu có kế hoạch tiếp tục sử dụng các kỹ thuật như SomaScan để phân tích protein trong các mẫu máu được lưu có nguồn gốc từ các nghiên cứu dài hạn để xác định các con đường kích hoạt bệnh Alzheimer tiềm năng – một chiến lược tiềm năng để đề xuất các phương pháp tiếp cận mới cho điều trị bệnh Alzheimer.
Các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu nồng độ protein trong các mẫu ARIC có liên quan như thế nào đến các bệnh khác như bệnh lý mạch máu (liên quan đến mạch máu) ở não, tim và thận.
Tác giả đầu tiên Tiến sĩ Keenan Walker đã nghiên cứu về phân tích này khi đang giảng dạy tại Trường Y Đại học Johns Hopkins và Trung tâm Phòng ngừa, Dịch tễ học và Nghiên cứu Lâm sàng của Trường Bloomberg. Ông hiện là điều tra viên của Chương trình Nghiên cứu nội viện của Viện Lão hóa Quốc gia.
“Phân tích protein huyết tương quy mô lớn xác định các protein và con đường liên quan đến nguy cơ sa sút trí tuệ” được đồng tác giả bởi Keenan Walker, Jingsha Chen, Jingning Zhang, Myriam Fornage, Yunju Yang, Linda Zhou, Morgan E. Grams, Adrienne Tin, Natalie Daya, Ron Hoogeveen, Aozhou Wu, Kevin Sullivan, Peter Ganz, Scott Zeger, Elias Gudmundsson, Valur Emilsson, Lenore Launer, Lori Jennings, Vilmundur Gudnason, Nilanjan Chatterjee, Rebecca Gottesman, Thomas Mosley, Eric Boerwinkle, Christie Ballantyne và Josef Coresh.
Nghiên cứu được hỗ trợ bởi các khoản tài trợ từ Viện Y tế Quốc gia (K23 AG064122, K24 AG052573, U01-AG052409, R01-HL134320).
Tài liệu tham khảo:
Keenan A. Walker, Jingsha Chen, Jingning Zhang, Myriam Fornage, Yunju Yang, Linda Zhou, Morgan E. Grams, Adrienne Tin, Natalie Daya, Ron C. Hoogeveen, Aozhou Wu, Kevin J. Sullivan, Peter Ganz, Scott L. Zeger, Elias F. Gudmundsson, Valur Emilsson, Lenore J. Launer, Lori L. Jennings, Vilmundur Gudnason, Nilanjan Chatterjee, Rebecca F. Gottesman, Thomas H. Mosley, Eric Boerwinkle, Christie M. Ballantyne, Josef Coresh. Large-scale plasma proteomic analysis identifies proteins and pathways associated with dementia risk. Nature Aging, 2021; 1 (5): 473 DOI: 10.1038/s43587-021-00064-0
Nguồn: Johns Hopkins University Bloomberg School of Public Health