Các nhà khoa học đã xác định được khu vực nơi một protein điều chỉnh các kênh ion natri, chèn vật liệu di truyền của kênh này vào vi-rút để giảm đau trong các nghiên cứu trên tế bào và động vật.
Theo một nghiên cứu mới được công bố trên Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia (PNAS), các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Đau của Đại học Nha khoa NYU đã phát triển một liệu pháp gen điều trị cơn đau mãn tính bằng cách gián tiếp điều chỉnh một kênh ion natri cụ thể .
Liệu pháp cải tiến, được thử nghiệm trên tế bào và động vật, có thể thực hiện được nhờ khám phá ra vùng chính xác nơi protein điều hòa liên kết với kênh ion natri NaV1.7 để kiểm soát hoạt động của nó.
Rajesh Khanna, giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Đau NYU và là giáo sư về bệnh học phân tử cho biết: "Nghiên cứu của chúng tôi là một bước tiến quan trọng trong việc tìm hiểu cơ chế sinh học cơ bản của kênh ion natri NaV1.7, kênh này có thể được khai thác để giúp giảm đau mãn tính". tại Nha khoa NYU.
Đau mãn tính là một vấn đề sức khỏe cộng đồng quan trọng ảnh hưởng đến khoảng một phần ba dân số Hoa Kỳ. Các nhà khoa học đang mong muốn phát triển các loại thuốc giảm đau hiệu quả hơn và an toàn hơn thay thế cho opioid.
Các kênh ion natri đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra và truyền cơn đau, vì chúng rất quan trọng đối với các tế bào thần kinh hoặc tế bào thần kinh giao tiếp với nhau. Một kênh ion natri đặc biệt có tên là NaV1.7 nổi lên như một mục tiêu đầy hứa hẹn để điều trị cơn đau sau khi phát hiện ra tầm quan trọng của nó đối với những người mắc chứng rối loạn đau di truyền hiếm gặp. Ở một số gia đình, đột biến gen mã hóa NaV1.7 cho phép một lượng lớn natri xâm nhập vào tế bào, gây ra cơn đau mãn tính dữ dội. Ở các gia đình khác, đột biến ngăn chặn NaV1.7 dẫn đến hoàn toàn không có cảm giác đau.
Các nhà khoa học đã cố gắng trong nhiều năm để phát triển các phương pháp điều trị đau nhằm ngăn chặn có chọn lọc NaV1.7 nhưng không mấy thành công. Khanna đã thực hiện một cách tiếp cận khác: thay vì chặn NaV1.7, mục tiêu của anh ấy là gián tiếp điều chỉnh nó bằng cách sử dụng một loại protein có tên CRMP2.
"CRMP2 'nói chuyện' với kênh ion natri và điều chỉnh hoạt động của nó, cho phép nhiều hoặc ít natri đi vào kênh hơn. Nếu bạn chặn cuộc trò chuyện giữa Nav1.7 và CRMP2 bằng cách ngăn chặn sự tương tác giữa hai kênh này, thì chúng tôi có thể giảm bao nhiêu natri. Khanna, tác giả chính của nghiên cứu PNAS cho biết .
Phòng thí nghiệm của Khanna trước đây đã phát triển một phân tử nhỏ gián tiếp điều chỉnh biểu thức Nav1.7 thông qua nhắm mục tiêu CRMP2. Hợp chất này đã thành công trong việc kiểm soát cơn đau trong tế bào và mô hình động vật, và các nghiên cứu đang tiếp tục hướng tới việc sử dụng nó ở người. Nhưng bất chấp sự thành công của hợp chất, vẫn còn một câu hỏi quan trọng: tại sao CRMP2 chỉ giao tiếp với kênh ion natri NaV1.7 chứ không phải tám kênh ion natri khác trong cùng một họ?
Trong nghiên cứu PNAS của họ , các nhà nghiên cứu đã xác định chính xác một vùng cụ thể trong NaV1.7 nơi protein CRMP2 liên kết với kênh ion natri để điều chỉnh hoạt động của nó. Họ biết được rằng vùng này đặc trưng cho NaV1.7, vì CRMP2 không dễ dàng liên kết với các kênh ion natri khác.
"Điều này khiến chúng tôi thực sự phấn khích, bởi vì nếu chúng tôi loại bỏ phần cụ thể đó của kênh NaV1.7, thì quy định của CRMP2 sẽ bị mất," Khanna nói.
(adv)
Để hạn chế giao tiếp giữa CRMP2 và NaV1.7, các nhà nghiên cứu đã tạo ra một peptit từ kênh tương ứng với vùng mà CRMP2 liên kết với NaV1.7. Họ đã chèn peptide vào một loại virus có liên quan đến adeno để đưa nó đến các tế bào thần kinh và ức chế NaV1.7. Sử dụng vi-rút để vận chuyển vật liệu di truyền đến tế bào là phương pháp hàng đầu trong liệu pháp gen và đã dẫn đến các phương pháp điều trị thành công bệnh rối loạn máu, bệnh về mắt và các tình trạng hiếm gặp khác.
Virus đã được thiết kế đã được tiêm cho những con chuột bị đau, bao gồm nhạy cảm với cảm ứng, nóng hoặc lạnh, cũng như bệnh thần kinh ngoại vi do hóa trị liệu. Sau một tuần đến 10 ngày, các nhà nghiên cứu đã đánh giá các con vật và thấy rằng cơn đau của chúng đã được đảo ngược.
Khanna cho biết: “Chúng tôi đã tìm ra cách lấy một loại virus đã được biến đổi gen – chứa một mảnh nhỏ vật liệu di truyền từ một loại protein mà tất cả chúng ta đều có – và lây nhiễm các tế bào thần kinh để điều trị cơn đau một cách hiệu quả”. "Chúng tôi đang ở đỉnh điểm của một thời điểm quan trọng trong liệu pháp gen và ứng dụng mới này trong điều trị đau mãn tính chỉ là ví dụ mới nhất."
Các nhà nghiên cứu đã nhân rộng những phát hiện của họ về việc ức chế chức năng NaV1.7 trên nhiều loài, bao gồm cả loài gặm nhấm và tế bào của loài linh trưởng và con người. Mặc dù cần nhiều nghiên cứu hơn nhưng đây là một dấu hiệu đầy hứa hẹn rằng phương pháp của họ sẽ chuyển thành phương pháp điều trị cho con người.
"Có một nhu cầu đáng kể về các phương pháp điều trị đau mới, bao gồm cả bệnh nhân ung thư mắc bệnh thần kinh do hóa trị liệu. Mục tiêu dài hạn của chúng tôi là phát triển một liệu pháp gen mà bệnh nhân có thể nhận được để điều trị tốt hơn những tình trạng đau đớn này và cải thiện chất lượng cuộc sống của họ." Khanna nói.
Nguồn Đại học New York .
