Các khối protein bị gấp khúc tập trung trong não có liên quan đến các bệnh thoái hóa thần kinh như Parkinson.
Giờ đây, các vật thể nano mới được xác định cho thấy nhiều hứa hẹn trong việc làm mất ổn định cấu trúc của các khối này. Từ đó, có khả năng dẫn đến các phương pháp điều trị mới. Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications.
PFFNB2 liên kết chặt chẽ với các khối protein, giúp phá vỡ chúng một cách hiệu quả.
Protein trung tâm của nghiên cứu được gọi là alpha-synuclein. Protein này được cho là đóng những vai trò quan trọng trong não. Tuy nhiên, nó có thể gấp không chính xác và tụ lại với nhau thành những gì được gọi là thể Lewy.
Những chất này có thể ảnh hưởng đến chức năng của các tế bào thần kinh và thậm chí bắt đầu giết chết chúng. Đồng thời, có liên quan đến các rối loạn thần kinh như bệnh Parkinson.
Phần lớn các nghiên cứu về Parkinson tập trung vào thể Lewy này. Các nghiên cứu cho thấy “đời sống kép” của protein, cách các khối có thể hình thành đầu tiên trong ruột trước khi đến não, hoặc thậm chí đó là một bệnh tự miễn dịch. Các nhóm nghiên cứu khác đã nhắm mục tiêu vào thể Lewy bằng các enzym nhân tạo hoặc peptit tinh chế, với kết quả đầy hứa hẹn.
Đối với nghiên cứu mới, các nhà khoa học tại hệ thống chăm sóc sức khỏe Johns Hopkins Medicine và Trường Đại học Michigan ở Ann Arbor (Mỹ), đã tìm hiểu về việc sử dụng nano để phá vỡ thể Lewy.
Nanobody là phiên bản nhỏ hơn của protein kháng thể, được hệ thống miễn dịch sử dụng nhằm tìm mầm bệnh. Kích thước nhỏ hơn cho phép chúng chui qua màng tế bào não - nơi có thể liên kết và phá vỡ các khối alpha-synuclein.
Thông thường, các vật thể nano này sẽ bị phá vỡ bên trong tế bào. Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã thiết kế chúng thiếu các liên kết hóa học nhất định dễ bị tổn thương trong quá trình này. Họ phát hiện, cách làm này giúp các nano ổn định mà không làm giảm khả năng liên kết với khối alpha-synuclein.
Sau khi thử nghiệm 7 nanobody, các nhà nghiên cứu đã xác định, phiên bản PFFNB2 là ứng cử viên tốt nhất. Trong các thử nghiệm trên tế bào não và mô sống của chuột, PFFNB2 được phát hiện là ổn định. Đồng thời, liên kết chặt chẽ với các khối protein, giúp phá vỡ chúng một cách hiệu quả.
Ramhari Kumbhar - đồng tác giả nghiên cứu cho biết: “PFFNB2 ngăn chặn các khối alpha-synuclein lây lan đến vỏ não chuột. Đây là khu vực chịu trách nhiệm về nhận thức, chuyển động, tính cách và các quá trình khác”.
Điều quan trọng, nhóm nghiên cứu phát hiện, các thể nano chỉ tấn công khối alpha-synuclein, chứ không phải các phân tử riêng lẻ có khả năng thực hiện những chức năng quan trọng trong tế bào não.
Xiabo Mao - tác giả chính của nghiên cứu cho biết, công nghệ nano có thể là chìa khóa giúp các nhà khoa học nghiên cứu những căn bệnh thoái hóa thần kinh. Nhờ đó, phát triển các phương pháp điều trị mới.
