Ở hầu hết tất cả những bệnh nhân xơ cứng teo cơ một bên (ALS) và gần một nửa số trường hợp mắc bệnh Alzheimer (AD), cũng như chứng sa sút trí tuệ vùng trán thái dương, protein TDP-43 không còn xuất hiện trong nhân tế bào. Điều này làm mất protein stathmin-2, có chức năng tái tạo tế bào thần kinh và duy trì kết nối của chúng với các sợi cơ.

Mới đây, một nhóm các nhà khoa học đã chứng minh, các loại thuốc DNA tổng hợp có thể ngăn chặn sự thiếu hụt stathmin-2, giúp khôi phục quá trình xử lý RNA mã hóa protein bình thường.

Tiến sĩ Don Cleveland, Giáo sư Y khoa xuất sắc tại trường Y (Đại học California ở San Diego), cho biết: “Thông qua mô hình chuột xử lý sai RNA mã hóa stathmin-2, tương tự tình trạng bệnh ở con người, chúng tôi nhận thấy, việc dịch não tủy dung nạp một trong những loại thuốc DNA tổng hợp sẽ khôi phục mức stathmin-2 bình thường ở toàn bộ hệ thần kinh”.

Cleveland được biết đến với mô hình thuốc DNA tổng hợp, có thể kiểm soát các gen liên quan đến nhiều bệnh thoái hóa của hệ thần kinh người già, bao gồm ALS, AD, bệnh Huntington và ung thư. Một số loại thuốc DNA tổng hợp hiện đang được thử nghiệm lâm sàng cho nhiều bệnh. 

Nghiên cứu mới được xây dựng dựa trên nghiên cứu đang diễn ra của Cleveland và một số nhà khoa học khác về TDP-43. 

Trong hầu hết các trường hợp ALS có sự tổng hợp của TDP-43, protein phát triển những chất trung gian RNA mã hóa nhiều protein. Hoạt động TDP-43 suy yếu, gây ra sự phân tách sai của stathmin-2 mã hóa RNA. Nếu không có stathmin-2, các tế bào thần kinh vận động sẽ ngắt kết nối với cơ, khiến chúng thoái hóa, dẫn đến tình trạng tê liệt đặc trưng của bệnh ALS. 

Các nhà khoa học đã sử dụng một loại thuốc DNA tổng hợp có chức năng tương tự TDP-43, từ đó khôi phục mức protein và RNA stathmin-2 chính xác trong hệ thần kinh của động vật có vú.

Cụ thể, nhóm nghiên cứu chỉnh sửa gen ở loài chuột để chúng chứa trình tự gen STMN2 của con người, sau đó tiêm oligonucleotide antisense vào dịch não tủy. Oligonucleotide antisense là các đoạn ngắn DNA hoặc RNA, có thể liên kết với các phân tử RNA cụ thể, ngăn chặn khả năng tạo protein hoặc thay đổi cách thức lắp ráp những RNA cuối cùng. 

Kết quả là, các mũi tiêm đã sửa lỗi xử lý sai tiền mRNA của STMN2 và khôi phục protein stathmin-2 nhưng không phụ thuộc vào TDP-43.

Cleveland cho biết: “Phát hiện của chúng tôi đặt nền tảng cho một thử nghiệm lâm sàng nhằm trì hoãn tình trạng tê liệt khi mắc chứng ALS, thông qua duy trì mức protein stathmin-2 ở những bệnh nhân sử dụng thuốc DNA do chúng tôi chế tạo”.

Thu Nga