Liệu pháp đầy hứa hẹn giúp hồi phục xương nhanh chóng

Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Liệu pháp đầy hứa hẹn giúp hồi phục xương nhanh chóng

Thứ hai - 09/03/2020 13:50

Những bệnh nhân tiểu đường gặp nhiều nguy cơ cao về gãy xương hơn những người bình thường. Và nếu xương của họ bị gãy thì việc hồi phục sẽ tốn nhiều thời gian hơn so với bình thường.

Trong xuất bản tháng 3 của tạp chí Biomaterials, Henry Daniell, Shuying (Sheri) Yang và các cộng sự tại trường Y Nha khoa Penn chia sẻ về những khám phá đầy tiềm năng từ mô hình thử nghiệm động vật với thuốc protein sản xuất bằng công nghệ tế bào thực vật trong việc đẩy nhanh quá trình liền xương. Nghiên cứu cho thấy protein yếu tố tăng trưởng giống như insulin (IGF-1) được tổng hợp trong cây diếp cá có thể kích thích sự phát triển của các tế bào tạo xương và thúc đẩy quá trình tái tạo xương.

“Thật là kì diệu khi một protein lại có thể tác động đến việc chữa lành xương “Daniell, đồng tác giả, phát biểu. “Loại thuốc hiện tại cho bệnh nhân tiểu đường bị gãy xương đòi hỏi tiêm thuốc điều trị và phải đến bệnh viện liên tục, dẫn đến tỷ lệ bệnh nhân tuân thủ liệu pháp rất thấp. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã cung cấp một loại thuốc uống ngày 1 lần và nhận thấy khả năng phục hồi đáng kinh ngạc”.

“Việc lành xương là một vấn đề sức khỏe đáng quan tâm, đặc biệt đối với những bệnh nhân tiểu đường”, đồng tác giả Yang phát biểu.”Những bệnh nhân này có xu hướng bị giảm khả năng tái tạo xương và gia tăng nguy cơ gãy xương, khiến cho việc điều trị trở nên khó khăn. Việc cung cấp IGF-1 của người thông qua việc ăn rau diếp cá mang tính hiệu quả, dễ dàng cung cấp và là một lựa chọn dễ dàng cho các bệnh nhân. Nghiên cứu này đem đến một phương thức điều trị hoàn toàn mới và lý tưởng cho bệnh nhân tiểu đường bị gãy xương và những người bệnh xương khớp khác.

Nghiên cứu sử dụng nền tảng tạo thuốc dựa trên thực vật mà Daniell đã phát triển từ nhiều năm trước bằng cách đưa gene mã hóa cho loại protein quan tâm vào trong tế bào thực vật và biểu hiện chúng trong những tế bào thực vật này, cuối cùng lá cây mang protein mong muốn được thu hoạch và sử dụng thông qua việc ăn uống.

Trong nghiên cứu này, protein mục tiêu là loại IGF-1 hoàn toàn mới, một protein quan trọng cho việc bình phục của cơ và xương. Hàm lượng IGF-1 thấp trong máu đồng nghĩa với việc gia tăng nguy cơ xương bị gãy.

Từ những nghiên cứu trước đó tập trung vào bệnh loạn dưỡng cơ bắp được thực hiện bởi cựu giảng viên trường Y Nha khoa Penn, Elizabeth Barton, hiện làm việc tại trường Đại học Florida, các nhà nghiên cứu tin rằng một dạng cấu trúc đặc biệt của IGF có chứa thêm một tiền chất được biết đến như là e-peptide, có khả năng kích thích quá trình tái tạo tốt hơn các IGF-1 trưởng thành thiếu peptide này.Loại IGF-1 hiện tại được sử dụng trong chữa trị không những thiếu thành phần e-peptide mà còn bị glycol hóa, một dạng ít hoạt tính.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương pháp mà Daniell đã tối ưu cho việc biểu hiện lượng lớn protein IGF-1 người trong lá cây và loại bỏ gene kháng kháng sinh được sử dụng với mục đích chọn lọc cây tạo ra protein mục tiêu, việc loại bỏ gene kháng sinh này là bước thiết yếu trước khi sử dụng lâm sàng. Các nhà nghiên cứu đã ghép protein tiền thân IGF-1 với một protein khác, CTB, giúp vận chuyển các protein được ghép từ đường tiêu hóa vào máu.

Sau khi trồng các cây rau diếp được chuyển gene, nhóm nghiên cứu đã cho đông khô lá và tạo thành bột, sản phẩm này hoàn toàn có thể bảo quản được trong vòng 3 năm.

“Mục đích chính của nghiên cứu này là chúng tôi muốn việc cung cấp thuốc có giá cả phải chăng, có thể dễ dàng và thoải mái thực hiện ngay tại nhà”, Daniell trình bày.

Trên cả hai mô hình nghiên cứu là tế bào chuột và người, các nhà nghiên cứu đã cho thấy loại thuốc được tạo ra từ thực vật này đã khiến cho nhiều loại tế bào, bao gồm tế bào mô miệng, nguyên bào xương, hoặc tế bào tạo xương, phát triển và biệt hóa hoặc phân chia để tạo thành nhiều dạng các loại tế bào khác nhau.

Tiếp tục tiến hành nghiên cứu hoạt động của thuốc trong các mô hình thử nghiệm động vật, các nhà nghiên cứu ban đầu cho thấy việc cho chuột ăn sản phẩm protein từ thực vật khiến hàm lượng IGF-1 của chuột tăng lên. Và cuối cùng, trong mô hình chuột bệnh tiểu đường, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng cho những con chuột mắc bệnh ăn loại thuốc này giúp chúng cải thiện dung tích, mật độ và diện tích xương, điều này đồng nghĩa với việc diễn ra quá trình chữa lành mạnh mẽ.

“Chúng tôi hy vọng sẽ tìm được đối tác trong việc phát triển nghiên cứu này khi mà nhiều bệnh nhân tiểu đường sẽ được hưởng lợi ích từ liệu pháp chữa trị này.” Daniell phát biểu.

Trong tương lai, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ tiếp tục phát triển loại protein IGF-1 từ cây trồng trong lâm sàng, không chỉ dành cho việc chữa lành xương mà còn cho các vấn đề về xương khớp khác, bao gồm điều trị loãng xương và tái tạo xương sau trị liệu ung thư.

Nguồn:https://www.sciencedaily.com/releases/2020/02/200224133835.htm?fbclid=IwAR1V0D7BZJ-74T1s1uz2g6pN-VQEmchmJHGzeOGfhEw7eaqKanskJUw4WPU

Tác giả bài viết: Nguyễn Bảo Nghi - P. CNSH Y dược

Từ khóa: khám phá, nha khoa, tạp chí, xuất bản