Parkinson là một rối loạn thần kinh tiến triển, kéo dài, gây tổn thương dần các tế bào thần kinh sản xuất dopamine - chất đóng vai trò then chốt trong việc điều khiển các cử động trơn tru của cơ thể.

Phần lớn các phương pháp điều trị hiện nay chủ yếu nhằm kiểm soát triệu chứng, song hiệu quả thường suy giảm theo thời gian.

Công trình nghiên cứu, đăng tải trên tạp chí Molecular Neurodegeneration, đã làm rõ cách các protein độc hại tích tụ trong tế bào não dẫn đến cái chết của các tế bào thần kinh kiểm soát vận động, một dấu hiệu điển hình của Parkinson.

“Chúng tôi đã phát hiện một tương tác có hại giữa các protein, trực tiếp làm tổn thương ‘nhà máy năng lượng’ của tế bào não, tức ty thể”, bà Xin Qi, tác giả chính của nghiên cứu và là Giáo sư Khoa học não bộ tại Trường Y thuộc Đại học Case Western Reserve, cho biết. “Quan trọng hơn, chúng tôi đã phát triển được một chiến lược có mục tiêu nhằm ngăn chặn tương tác này và khôi phục chức năng bình thường của tế bào thần kinh”.

Sau ba năm nghiên cứu, nhóm đã phát hiện protein alpha-synuclein, vốn nổi tiếng với vai trò tích tụ bất thường trong não bệnh nhân Parkinson, có thể liên kết sai lệch với một enzyme mang tên ClpP. Trong điều kiện bình thường, ClpP giúp duy trì sức khỏe tế bào, nhưng khi bị alpha-synuclein “can thiệp”, chức năng bảo vệ này bị phá vỡ.

Sự tương tác bất thường giữa alpha-synuclein và ClpP khiến ty thể suy yếu. Ty thể là bộ phận cung cấp năng lượng cho tế bào, nên khi chúng bị tổn thương, quá trình thoái hóa thần kinh diễn ra mạnh mẽ hơn, dẫn đến mất tế bào não trên diện rộng. Các thí nghiệm trên nhiều mô hình khác nhau cho thấy cơ chế phân tử này có thể làm bệnh Parkinson tiến triển nhanh hơn.

Để chặn đứng vòng xoáy tổn thương đó, nhóm nghiên cứu đã phát triển một hợp chất điều trị mang tên CS2. Hợp chất này hoạt động như một “mồi nhử”, tách alpha-synuclein ra khỏi ClpP, từ đó ngăn cản protein gây hại tiếp tục phá hủy ty thể và giúp hệ thống năng lượng của tế bào phục hồi.

Kết quả thử nghiệm trên mô não người, tế bào thần kinh lấy từ bệnh nhân cũng như trên chuột đều cho thấy CS2 giúp giảm viêm não, cải thiện khả năng vận động và tăng cường hiệu suất nhận thức.

“Đây là một hướng tiếp cận hoàn toàn mới trong điều trị Parkinson”, Di Hu, nhà khoa học nghiên cứu tại Khoa Sinh lý học và Lý sinh của Trường Y, nhận định. “Thay vì chỉ kiểm soát triệu chứng, chúng tôi tập trung vào một trong những nguyên nhân gốc rễ của chính căn bệnh”.

Đột phá này dựa trên thế mạnh nghiên cứu của Đại học Case Western Reserve trong lĩnh vực sinh học ty thể và bệnh thoái hóa thần kinh, cùng với hệ thống mô hình thí nghiệm tiên tiến và môi trường hợp tác liên ngành. Những yếu tố này đã giúp chuyển hóa các phát hiện sinh học cơ bản thành một chiến lược điều trị tiềm năng.

Trong vòng 5 năm tới, nhóm nghiên cứu đặt mục tiêu đưa phát hiện này tiến gần hơn tới các thử nghiệm lâm sàng trên người. Kế hoạch bao gồm tối ưu hóa thuốc cho sử dụng ở người, mở rộng đánh giá độ an toàn và hiệu quả, xác định các dấu ấn sinh học quan trọng liên quan đến tiến triển bệnh, cũng như phát triển các liệu pháp cá thể hóa cho bệnh nhân.

“Một ngày nào đó,” Giáo sư Qi chia sẻ, “chúng tôi hy vọng có thể tạo ra các liệu pháp nhắm trực tiếp vào ty thể, giúp người bệnh phục hồi chức năng và chất lượng cuộc sống, biến Parkinson từ một căn bệnh tiến triển gây tàn phế thành tình trạng có thể kiểm soát, thậm chí điều trị được”.