Medical Express, 18/04/2024
Thí nghiệm sống/chết để quan sát độc tính tế bào sau khi ủ tế bào gốc thần kinh (NSC) bằng TProp. Nguồn: Advanced Functional Materials (2023). DOI: 10.1002/adfm.202309866
Nhóm nghiên cứu tại Trường Y thuộc Đại học Maryland (UMSOM) đã tìm ra ra một cải tiến mới trong liệu pháp tế bào gốc dùng để tái tạo tế bào thần kinh não sau khi ngừng tim ở mô hình động vật. Giáo sư, Tiến sĩ Xiaofeng Jia chuyên khoa phẫu thuật thần kinh là tác giả chính đã tìm ra việc áp dụng các phân tử đường biến đổi lên tế bào gốc thần kinh của con người đã cải thiện khả năng thành công của liệu pháp.
Việc áp dụng các phân tử đường này vừa tăng cường sự tăng sinh tế bào gốc vừa giúp chúng biệt hóa thành tế bào thần kinh trong sửa chữa các liên kết quan trọng trong não. Phát hiện này cuối cùng đã giúp cải thiện khả năng phục hồi của bệnh nhân bị tổn thương não do ngừng tim.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Advanced Functional Materials.
Tổn thương não là biến chứng phổ biến nhất của việc ngừng tim, đó là do lưu lượng máu và oxy đến não bị suy giảm. Khoảng 70% trong số gần 7 triệu người bị ngừng tim mỗi năm bị tổn thương não lâu dài dẫn đến tàn tật vĩnh viễn. Tiềm năng của liệu pháp tế bào gốc giải quyết rối loạn chức năng thần kinh từ lâu đã gặp nhiều thách thức do vi môi trường khắc nghiệt của não bộ; điều này dẫn đến khả năng lưu giữ và tích hợp tế bào gốc kém ở vị trí tổn thương. Những tiến bộ gần đây trong việc điều khiển cấu trúc carbohydrate phức tạp của tế bào thông qua quá trình kỹ thuật chuyển hóa đường (glycoengineering) đã cho phép các nhà nghiên cứu của UMSOM tìm ra hiệu quả của một phân tử đường biến đổi, được gọi là chất tương tự đường TProp, để giúp các tế bào gốc duy trì khả năng tồn tại tốt hơn trong não.
Tiến sĩ Jia cho biết: “Tất cả các tế bào trong cơ thể con người đều được bao bọc trong các phân tử đường gọi là ‘glycans’”. “Qua nghiên cứu trước đây, chúng tôi có thể phát hiện ra rằng các phân tử đường này rất quan trọng đối với chức năng của tế bào. Kỹ thuật chuyển hóa đường đã cho phép chúng tôi tăng khả năng tồn tại của tế bào gốc để chúng có thể mang lại hiệu quả điều trị cho các tổn thương não do ngừng tim. Đây là bước tiến quan trọng trong y học tái tạo cho bệnh nhân.”
Trong nghiên cứu, các nhà nghiên cứu đã kiểm tra tính hiệu quả trên mô hình chuột và so sánh tác động của tế bào gốc thần kinh “ngây thơ” của con người với tế bào gốc thần kinh đã được tiền xử lý bằng chất tương tự đường gọi là “TProp”. Nghiên cứu cho thấy các tế bào gốc được xử lý trước bằng TProp đã cải thiện đáng kể chức năng não và giảm lo âu cũng như các hành vi liên quan đến trầm cảm thông qua các bài kiểm tra hành vi khác nhau.
Phương pháp điều trị này cũng kích hoạt đường dẫn tín hiệu Wnt/β-catenin gây viêm, điều hòa chức năng tế bào. Con đường điều hòa này của TProp thúc đẩy quá trình biệt hóa tế bào gốc thành tế bào thần kinh, tế bào thần kinh chịu trách nhiệm gửi và nhận tín hiệu từ não.
Nhóm tiền xử lý bằng TProp cũng cho thấy tính mềm dẻo của synap thần kinh được cải thiện, tăng khả năng liên kết của các tế bào thần kinh và giảm tình trạng viêm thần kinh trong hệ thần kinh trung ương, mang lại khả năng tái tạo và phục hồi vượt trội cho các chức năng não bị tổn thương.
Kết quả chỉ ra rằng các tế bào gốc sau khi được chuyển hóa đường có khả năng thúc đẩy sự phát triển của các liên kết mới giữa các tế bào thần kinh còn sống sót hoặc được tái tạo, dẫn đến tạo mạch trong não.
“Nghiên cứu này là một bằng chứng quan trọng chứng minh khái niệm về tế bào gốc có thể được sử dụng để tái tạo các kết nối thần kinh trong não của những bệnh nhân bị tổn thương nặng sau khi ngừng tim” Bác sĩ Mark T. Gladwin, người đứng đầu nghiên cứu, Giáo sư xuất sắc John Z. và Trưởng khoa Akiko K. Bowers UMSOM, đồng thời là Phó hiệu trưởng phụ trách các vấn đề y tế tại Đại học Maryland ở Baltimore cho biết.
“Các bước tiếp theo cho nghiên cứu này là cần xác định con đường phân phối tối ưu và thời gian của liệu pháp tế bào gốc được chuyển hóa bằng kỹ thuật chuyển hóa đường, cũng như đánh giá trên động vật lớn trước khi tiến đến nghiên cứu lâm sàng.”
Tài liệu tham khảo
Jian Du et al, Metabolically Glycoengineered Neural Stem Cells Boost Neural Repair After Cardiac Arrest, Advanced Functional Materials (2023). DOI: 10.1002/adfm.202309866
Nguồn: Medical Express
Link: https://medicalxpress.com/news/2024-05-preclinical-stem-cell-therapy-boosts.html
