Thông qua nghiên cứu trên chuột, nhóm khoa học tại Đại học Stanford đã xác định được một loại protein duy nhất đóng vai trò then chốt trong quá trình mất sụn liên quan đến lão hóa, từ đó mở ra triển vọng phục hồi chức năng khớp thay vì chỉ kiểm soát cơn đau như hiện nay.

Loại protein được xác định là 15-PGDH, vốn từ lâu đã được biết đến với mối liên hệ mật thiết với quá trình lão hóa. Khi tuổi tác tăng lên, 15-PGDH trở nên dồi dào hơn trong cơ thể, đồng thời làm suy yếu hoạt động của các phân tử có nhiệm vụ sửa chữa mô và giảm viêm.

Điều này khiến các nhà khoa học đặt ra giả thuyết rằng 15-PGDH có thể góp phần thúc đẩy bệnh thoái hóa khớp, tình trạng trong đó áp lực cơ học lên khớp làm phá vỡ collagen trong sụn, dẫn đến viêm và đau kéo dài.

Để kiểm chứng, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thí nghiệm trên chuột già và chuột trẻ bị chấn thương. Kết quả cho thấy, ở những con chuột già có sụn đầu gối đã bị mòn, việc sử dụng chất ức chế 15-PGDH giúp lớp sụn dày lên rõ rệt. Trong khi đó, ở chuột trẻ bị tổn thương khớp, phương pháp này mang lại hiệu quả bảo vệ, làm giảm đáng kể các biểu hiện thường thấy của thoái hóa khớp do chấn thương.

Đặc biệt, khi các nhà khoa học tạo ra chấn thương tương đương với đứt dây chằng chéo trước – một mô hình thường dẫn đến thoái hóa khớp ở chuột – và sau đó áp dụng chất ức chế 15-PGDH, bệnh lý này đã không phát triển theo diễn tiến thông thường. Kết quả này cho thấy việc can thiệp vào protein 15-PGDH có thể làm gián đoạn quá trình dẫn đến thoái hóa khớp.

Trước đây, các nỗ lực tái tạo sụn chủ yếu tập trung vào việc sử dụng tế bào gốc. Tuy nhiên, nghiên cứu mới cho thấy cách tiếp cận này có thể không còn cần thiết. Khi 15-PGDH bị ức chế, chính các tế bào sụn (chondrocyte) – những tế bào chịu trách nhiệm tạo và duy trì sụn – đã tự chuyển sang trạng thái khỏe mạnh và hoạt động hiệu quả hơn.

“Đây là một cách mới để tái tạo mô ở người trưởng thành và nó có triển vọng lâm sàng đáng kể trong việc điều trị viêm khớp do lão hóa hoặc chấn thương”, nhà vi sinh vật học Helen Blau cho biết. “Chúng tôi đã từng tìm kiếm các tế bào gốc, nhưng rõ ràng là chúng không liên quan. Điều này rất thú vị”.

Sụn lão hóa qua điều trị (bên phải) trông đã khỏe mạnh hơn nhiều, giống như sụn lúc trẻ (bên trái).

Những cải thiện không chỉ thể hiện ở mức độ mô học mà còn được quan sát rõ ràng trong hành vi vận động. Những con chuột được điều trị có dáng đi vững vàng hơn, ít biểu hiện đau và dồn nhiều trọng lượng hơn lên chân bị thương. Các dấu hiệu này cho thấy sự phục hồi sụn gắn liền với việc cải thiện sức khỏe thể chất tổng thể.

Nhóm nghiên cứu cũng đã tiến hành các thí nghiệm tương tự trên mẫu mô người, lấy từ các bệnh nhân đang phẫu thuật thay khớp gối. Kết quả một lần nữa cho thấy những dấu hiệu tái tạo rõ rệt, với mô sụn trở nên cứng cáp hơn và ít biểu hiện viêm hơn.

“Cơ chế này khá ấn tượng và thực sự đã thay đổi quan điểm của chúng tôi về cách quá trình tái tạo mô có thể xảy ra”, nhà khoa học chỉnh hình Nidhi Bhutani nhận định. “Rõ ràng là một nhóm lớn các tế bào hiện có trong sụn đang thay đổi các kiểu biểu hiện gen của chúng”.

“Và bằng cách nhắm mục tiêu vào các tế bào này để tái tạo, chúng ta có thể có cơ hội tạo ra tác động lâm sàng tổng thể lớn hơn”.

Hiện nay, ngoài phẫu thuật thay khớp, các phương pháp điều trị thoái hóa khớp chủ yếu chỉ dừng lại ở việc kiểm soát cơn đau, trong khi chưa có liệu pháp nào giải quyết được nguyên nhân gốc rễ của bệnh.

Dù vẫn còn nhiều bước cần thực hiện, bao gồm các thử nghiệm lâm sàng trên người, phát hiện mới này mang lại kỳ vọng về những phương pháp điều trị hiệu quả hơn, có khả năng đảo ngược tổn thương do lão hóa hoặc viêm khớp gây ra.

Đáng chú ý, một thử nghiệm lâm sàng trước đó về việc sử dụng chất ức chế 15-PGDH để điều trị chứng yếu cơ đã không gây ra bất kỳ nguy cơ nào độ an toàn, điều này có thể giúp rút ngắn thời gian phát triển các loại thuốc tương tự cho bệnh khớp.

“Chúng tôi rất hào hứng với bước đột phá tiềm năng này”, bà Blau chia sẻ. “Hãy tưởng tượng việc mọc lại sụn hiện có và tránh được việc phải thay khớp”.

Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Science, đánh dấu một bước tiến quan trọng trong nỗ lực tìm kiếm giải pháp điều trị tận gốc cho bệnh thoái hóa khớp.