thumbnail - Có thể can thiệp vào các gen của người tự kỷ, theo thử nghiệm trên não bộ
Thu Hà
Hà Nội

Có thể can thiệp vào các gen của người tự kỷ, theo thử nghiệm trên não bộ

Các nhà khoa học vừa phát hiện ra những thay đổi trong cấu trúc hệ thần kinh có thể làm nền tảng cho chứng rối loạn phổ tự kỷ được gọi là hội chứng Pitt Hopkins, nhờ sự trợ giúp của những bộ não được nuôi trong phòng thí nghiệm được phát triển từ tế bào người.

Các nhà nghiên cứu cũng đã tiến hành phục hồi các chức năng di truyền đã mất thông qua việc sử dụng hai chiến lược trị liệu gen khác nhau. Đó là gợi ý về khả năng các phương pháp điều trị một ngày nào đó có thể mang lại cho những người mắc bệnh các lựa chọn mới trong việc cải thiện chất lượng cuộc sống của họ. 

Hội chứng Pitt Hopkins là một tình trạng phát triển thần kinh bắt nguồn từ một đột biến trong gen quản lý DNA được gọi là yếu tố phiên mã 4 (TCF4). Nó được xếp vào phổ tự kỷ do tác động nghiêm trọng của nó đối với các kỹ năng vận động và tích hợp giác quan, đây là một tình trạng phức tạp với một loạt các mức độ trầm trọng. Bên cạnh đó, những thay đổi trong gen TCF4 có liên quan đến các dạng tự kỷ khác và các tình trạng phát triển thần kinh đa dạng, bao gồm cả tâm thần phân liệt.

Mặc dù ý nghĩa của nó đối với sự phát triển não bộ của chúng ta là rất rõ ràng, nhưng đáng chú ý là chúng ta biết rất ít về cơ chế của gen, cả ở dạng điển hình hay dạng đột biến của nó. Các nghiên cứu từ Đại học Campinas ở Tây Ban Nha và Đại học California San Diego (UC San Diego) đã nhằm mục đích thay đổi điều này bằng cách nghiên cứu hoạt động của các gen trong một môi trường gần với não bộ đang phát triển nhất về mặt đạo đức. 


Có thể can thiệp vào các gen của người tự kỷ, theo thử nghiệm trên não bộ 


Tế bào da lấy từ những người tình nguyện được chẩn đoán mắc hội chứng Pitt Hopkins đã được lập trình lại thành tế bào gốc tạo nên nền tảng của một khối giống não, được gọi là organoid vỏ não. Organoids là phiên bản đơn giản hóa của một bộ não thực, không có khả năng thực hiện tất cả các chức năng mong đợi của một cơ quan thực sự, nhưng chúng giúp các nhà nghiên cứu tìm hiểu được các khía cạnh khác nhau của não, chứng minh các đặc điểm như trình tự phát triển của mô, và hàng loạt các tác nhân hóa học mà chúng ta có thể thấy ở thai nhi đang lớn. 

Bằng cách nghiên cứu sự tiến triển của các mô với các phiên bản đột biến của TCF4 được lấy từ những cá nhân mắc hội chứng Pitt Hopkins và so sánh chúng với các mô có gen TCF4 điển hình hơn, các nhà nghiên cứu có thể lập bản đồ những thay đổi trong cấu trúc và hoạt động của các mô. Bác sĩ nhi khoa Alysson R. Muotri đến từ UC San Diego nói rằng ngay cả khi không có kính hiển vi, bạn vẫn có thể biết được organoid não nào có đột biến.

Khối lượng các gen TCF4 không điển hình được tạo ra nhỏ hơn đáng kể so với các gen hữu cơ đối chứng, với một số thể hiện sự biến dạng phân cực trong cấu trúc chung của chúng. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng phiên bản của gen gây ra hội chứng Pitt Hopkins làm đóng băng các tế bào tiền thân tạo ra các loại tế bào thần kinh khác nhau, làm suy giảm khả năng đa dạng hóa của chúng. Điều này dẫn đề việc giảm số lượng tế bào thần kinh trong vỏ não, cũng như làm giảm hoạt động của chúng - hai yếu tố này có thể giúp giải thích sự khác biệt sâu sắc hơn trong não bộ mắc chứng tự kỷ hoặc tâm thần phân liệt.

Ngoài ra, một phần nguyên nhân của sự sụt giảm biệt hóa thần kinh này dường như là do giảm một loại tín hiệu cụ thể xảy ra trên màng tế bào. Bằng cách hỗ trợ hỗ trợ nhân tạo tín hiệu này thông qua các dược phẩm được nhắm mục tiêu, các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng họ có thể khôi phục lại sự đa dạng trong chức năng thần kinh và hoạt động điện cho các khu vực vỏ não của các organoids.


Có thể can thiệp vào các gen của người tự kỷ, theo thử nghiệm trên não bộ 


Việc sửa đổi di truyền các đột biến TCF4 trong các mô cũng làm đảo ngược tác động của đột biến, làm cho các organoids được tạo ra từ những người tình nguyện mắc hội chứng Pitt Hopkins trông giống với các organoids đối chứng hơn. Muotri nói rằng họ có thể sửa chữa một gen này và toàn bộ hệ thống thần kinh tự phục hồi, ngay cả ở cấp độ chức năng, điều đó thực sự đáng kinh ngạc.

Thông tin quan trọng này hy vọng có thể dẫn đến sự ra đời của một số liệu pháp mang tính cách mạng, mặc dù ngày đó có thể còn rất lâu nữa. Organoids không có đầy đủ chức năng của não, để lại nhiều chỗ cho các yếu tố bị bỏ qua có thể làm phức tạp vấn đề.

Nhưng đáng lưu ý hơn, là các tình trạng như tự kỷ và tâm thần phân liệt chỉ trở nên rõ ràng sau khi ai đó ra đời. Vì thế nếu không nhận biết được những thay đổi trong sự biệt hóa và hoạt động của các dây thần kinh tác động như thế nào đến chức năng của một bộ não được hình thành đầy đủ, thì chúng ta không thể nắm được giá trị và ý nghĩa thật sự của những liệu pháp như vậy.

Tuy nhiên, xét về mặt y học, nó là một bước nhỏ để hiểu cách một số rối loạn phát triển thần kinh diễn ra, đồng thời cũng tạo ra những bước đột phá để những người bị ảnh hưởng bởi gen đột biến có thêm sự lựa chọn để kiểm soát tốt hơn sức khỏe của mình. “Đối với những đứa trẻ bị mắc chứng này và những người thân yêu của chúng, bất kỳ sự cải thiện nào về chức năng vận động-nhận thức và chất lượng cuộc sống đều đáng để thử."

Nguồn sciencealert

Chủ đề liên quan

Chủ đề khác