“Sạc pin” cho tế bào để điều trị Alzheimer, loạn dưỡng cơ, gan nhiễm mỡ

"Sạc pin" cho các tế bào già cỗi

Ngoại trừ hồng cầu, mọi tế bào đều lấy năng lượng từ ti thể, bào quan nằm trong tế bào chất bao quanh nhân. Được ví như "nhà máy năng lượng", ti thể giữ vai trò thiết yếu trong việc chống virus, tiêu diệt ký sinh trùng và tổng hợp axit amin, hormone sinh dục cùng nhiều hợp chất quan trọng khác của cơ thể. Akhilesh K. Gaharwar, Giáo sư kỹ thuật y sinh tại Đại học Texas A&M, cho biết các ti thể trong tế bào suy giảm theo tuổi tác. Đây là nguyên nhân chính hoặc góp phần gây ra nhiều rối loạn liên quan đến lão hóa, các bệnh thoái hóa thần kinh và rối loạn chuyển hóa như tiểu đường.

Các nhà khoa học tạo ra những "nhà máy" sản xuất ti thể thu nhỏ bằng cách đưa các hạt hình hoa siêu nhỏ, gọi là nanoflower, vào đĩa thí nghiệm chứa tế bào gốc. Các hạt nanoflower được tế bào gốc hấp thụ thông qua cơ chế tự nhiên, tương tự quá trình tiếp nhận chất dinh dưỡng. Nanoflower được cấu tạo từ molypden disulfua, một hợp chất vô cơ có khả năng kích hoạt cơ chế sản sinh ti thể trong tế bào. Nhờ đó, tế bào gốc có thể tạo ra lượng ti thể gấp đôi bình thường, rồi chuyển chúng sang các tế bào già cỗi hoặc bị tổn thương.

Giới chuyên gia đánh giá nghiên cứu này là một bước tiến quan trọng. Phương pháp trên khai thác khả năng tự nhiên của ti thể, vốn hoạt động như pin, để truyền năng lượng từ tế bào này sang tế bào khác. "Chúng tôi tăng cường năng lượng cho tế bào gốc, để chúng có thể truyền những 'viên pin' này cho các tế bào bị tổn thương với tốc độ cao hơn nhiều", Giáo sư Gaharwar cho biết. Ông cũng nhấn mạnh rằng, tế bào gốc có khả năng "định vị" nên khi phát hiện có thương tổn, chúng sẽ di chuyển đến đó và tìm cách tái tạo vùng bị tổn thương.

Các thí nghiệm hiện mới được tiến hành trên nhiều loại tế bào trong đĩa nuôi cấy. Nhóm nghiên cứu dự kiến bắt đầu thử nghiệm trên chuột vào đầu năm 2026. Trước khi có thể ứng dụng trên người, phương pháp này vẫn cần được chứng minh tính an toàn và hiệu quả thông qua các thử nghiệm lâm sàng.

Kéo dài tuổi thọ và tăng cường sức khỏe

Các loại thuốc hiện tại có thể tăng số lượng ti thể, nhưng chúng không giúp tế bào tự sản xuất hoặc duy trì ti thể, vì vậy bệnh nhân cần điều trị lặp lại nhiều lần. Nếu phương pháp mới được phê duyệt lâm sàng, bác sĩ có thể tận dụng chính tế bào của bệnh nhân để tăng cường chức năng tế bào. Chẳng hạn, tế bào da có thể được lấy ra, lập trình lại thành tế bào gốc, nguyên liệu để phát triển thành da, xương, sụn và máu.

Tiếp theo, những tế bào gốc này sẽ được truyền các hạt nanoflower, giúp tăng cường chức năng ti thể. Sau khi được tiếp thêm năng lượng, các tế bào gốc này sẽ được truyền trở lại cơ thể bệnh nhân. Chúng sẽ lưu thông khắp cơ thể, cung cấp ti thể mới cho những tế bào đang bị căng thẳng hoặc tổn thương.

Việc bổ sung ti thể mới có thể giúp các tế bào thần kinh đang lão hóa cải thiện khả năng giao tiếp. Với bệnh nhân tiểu đường, ti thể mới có thể hỗ trợ tế bào xử lý glucose hiệu quả hơn, Gaharwar cho biết. Hiện phòng thí nghiệm của ông đang hợp tác với 3 nhóm nghiên cứu khác, tập trung vào các bệnh loạn dưỡng cơ, gan nhiễm mỡ và rối loạn hệ thần kinh.