Hy vọng mới cho bệnh nhân Alzheimer nhờ công nghệ 3D

Nhiều yếu tố nguy cơ di truyền liên quan bệnh Alzheimer có liên quan loại tế bào vi thần kinh đệm.

Mô hình do nhóm các nhà khoa học thuộc Đại học Ludwig Maximilian Munich (LMU) phát triển sau 9 năm nghiên cứu. Kết quả được công bố trên tạp chí Nature Neuroscience.

Mô hình gồm những khối mô não hình cầu có kích thước chỉ bằng khoảng một nửa đầu đinh ghim, được tạo từ tế bào gốc người và chứa 3 loại tế bào não chính: tế bào thần kinh, tế bào hình sao và tế bào vi thần kinh đệm.

Theo nhóm nghiên cứu do nhà khoa học Dominik Paquet đứng đầu, việc nuôi cấy 3 loại tế bào trong không gian 3 chiều cho phép chúng tương tác với nhau, qua đó tái hiện một số chức năng và quá trình diễn ra trong mô não người.

Trong mô hình, các tế bào thần kinh hình thành mạng lưới kết nối; tế bào hình sao hỗ trợ hoạt động của tế bào thần kinh; trong khi tế bào vi thần kinh đệm đóng vai trò như một phần của hệ miễn dịch trong não, giúp loại bỏ tế bào chết và các chất có hại.

Các nhà khoa học sau đó kích hoạt những biến đổi đặc trưng của bệnh Alzheimer trong mô hình. Kết quả cho thấy xuất hiện sự tích tụ protein beta-amyloid và những biến đổi liên quan protein tau, đồng thời hoạt động của các tế bào vi thần kinh đệm cũng thay đổi.

Nhà khoa học Christian Haass cho biết nhóm nghiên cứu đã đưa đồng thời một số đột biến gene vào tế bào để đẩy nhanh quá trình hình thành các đặc điểm bệnh lý. Việc theo dõi quá trình này giúp các nhà khoa học nghiên cứu mối liên hệ giữa beta-amyloid, tau và các tế bào miễn dịch trong não.

Một điểm đáng chú ý của mô hình là khả năng nghiên cứu trực tiếp vai trò của tế bào vi thần kinh đệm. Các nghiên cứu gần đây cho thấy nhiều yếu tố nguy cơ di truyền liên quan đến bệnh Alzheimer có liên quan đến loại tế bào này.

Việc sử dụng tế bào người cũng có thể bổ sung cho các phương pháp thử nghiệm trên động vật. Một số hoạt chất từng cho kết quả tích cực trong nghiên cứu trên chuột nhưng không đạt hiệu quả tương tự khi thử nghiệm ở người, một phần do sự khác biệt giữa tế bào não của chuột và người.

Nhóm nghiên cứu cũng thử nghiệm một liệu pháp nhằm loại bỏ beta-amyloid. Ở người mắc Alzheimer, beta-amyloid không được phân hủy hiệu quả như ở người khỏe mạnh, dẫn đến hình thành các mảng tích tụ trong não. Kết quả cho thấy liệu pháp này giúp loại bỏ các mảng tích tụ, đồng thời phần lớn những thay đổi ở tế bào vi thần kinh đệm cũng được đảo ngược.

Theo các nhà khoa học, kết quả trên cho thấy tiềm năng sử dụng mô hình trong nghiên cứu cơ chế bệnh và phát triển thuốc điều trị Alzheimer.

Tuy nhiên, mô hình vẫn còn những hạn chế. Quá trình tích tụ beta-amyloid và tau trong mô hình chưa hoàn toàn giống với diễn biến trong não người mắc bệnh Alzheimer. Nhóm nghiên cứu đang tiếp tục hoàn thiện mô hình và tìm kiếm các đối tác trong ngành dược phẩm để mở rộng ứng dụng.