Lớp phủ đường bảo vệ trên mạch máu não, từng được cho là không đáng kể, hóa ra lại đóng vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa suy giảm nhận thức. Việc phục hồi lớp này sẽ đảo ngược tổn thương và mất trí nhớ ở não lão hóa, mang đến một phương pháp mới để điều trị các bệnh thoái hóa thần kinh.
Trong một cuộc phỏng vấn hấp dẫn của Genomic Press được công bố hôm nay trên tạp chí Brain Medicine, Tiến sĩ Sophia Shi đã tiết lộ nghiên cứu tiên phong của bà, nghiên cứu này đã thay đổi cơ bản hiểu biết của chúng ta về quá trình lão hóa não và mở ra con đường điều trị mang tính cách mạng cho bệnh Alzheimer và các tình trạng thoái hóa thần kinh liên quan.
Khám phá lá chắn ẩn giấu của bộ não
Công trình mang tính đột phá của Tiến sĩ Shi tập trung vào glycocalyx, một "rừng" phức tạp của các phân tử đường bao phủ các tế bào nội mô hàng rào máu não. Nghiên cứu của bà, mới được công bố trên tạp chí Nature, chứng minh rằng lớp bảo vệ này suy giảm đáng kể theo tuổi tác, dẫn đến rối loạn chức năng hàng rào máu não và viêm thần kinh, là những tác nhân chính gây suy giảm nhận thức và các bệnh thoái hóa thần kinh.
"Glycocalyx hoạt động như một lá chắn bảo vệ cho các mạch máu não", Tiến sĩ Shi giải thích. "Khi chúng tôi phục hồi các phân tử đường quan trọng này ở những con chuột già, chúng tôi đã thấy những cải thiện đáng kể về cả tính toàn vẹn của hàng rào và chức năng nhận thức". Khám phá này đánh dấu lần đầu tiên các nhà khoa học đảo ngược thành công tình trạng rối loạn chức năng hàng rào máu não liên quan đến tuổi tác thông qua việc phục hồi glycocalyx.
Từ câu đố đến protein: Một hành trình khoa học
Con đường dẫn đến bước đột phá này của Tiến sĩ Shi bắt đầu từ sự say mê thời thơ ấu với các câu đố và nhận dạng mẫu, những kỹ năng sau này chứng minh là vô giá trong việc giải mã ngôn ngữ phức tạp của glycosyl hóa. Làm việc dưới sự hướng dẫn của người đoạt giải Nobel Carolyn Bertozzi và nhà thần kinh học nổi tiếng Tony Wyss-Coray tại Stanford, bà đã kết nối hai lĩnh vực riêng biệt, glycobiology và khoa học thần kinh, để giải quyết những câu hỏi mà những người khác đã bỏ qua.
Phương pháp tiếp cận liên ngành của bà đã phải đối mặt với những thách thức đáng kể. Làm thế nào để nghiên cứu các phân tử có cấu trúc phức tạp đến mức chúng chống lại các phương pháp phân tích truyền thống? Những kỹ thuật nào có thể nắm bắt được bản chất động của quá trình glycosyl hóa trong mô não sống? Các giải pháp sáng tạo của Tiến sĩ Shi cho những vấn đề này minh họa cho sức mạnh của tư duy liên ngành trong nghiên cứu y sinh học hiện đại.
Sự công nhận và nghiên cứu xuất sắc
Tác động của công trình của Tiến sĩ Shi vượt xa phạm vi phòng thí nghiệm. Nghiên cứu của bà đã giành được Giải thưởng Nhà khoa học trẻ David S. Miller danh giá tại Hội nghị Sinh học mạch máu não, công nhận bà là một trong những nhà nghiên cứu trẻ triển vọng nhất trong lĩnh vực này. Có lẽ đáng chú ý hơn, bà đang khởi động phòng thí nghiệm độc lập của mình tại Viện Rowland danh tiếng của Harvard ngay từ khi còn đang đào tạo tiến sĩ -- một thành tựu hiếm hoi cho thấy tiềm năng biến đổi của những khám phá của bà.
Tiến sĩ Shi lưu ý rằng "Những sửa đổi sau dịch mã như glycosyl hóa đã bị nghiên cứu quá lâu". "Những sửa đổi này có thể biến đổi hoàn toàn chức năng của protein, nhưng chúng ta mới chỉ bắt đầu hiểu được vai trò của chúng đối với sức khỏe não bộ và bệnh tật". Công trình của bà đưa khoa học về glyco lên vị trí hàng đầu trong nghiên cứu thoái hóa thần kinh, thách thức những giả định lâu nay về mục tiêu điều trị.
(adv)
Ý nghĩa điều trị và hướng đi trong tương lai
Ý nghĩa điều trị của những phát hiện của Tiến sĩ Shi là rất sâu sắc. Bằng cách xác định các O-glycan loại mucin cụ thể là rất quan trọng đối với tính toàn vẹn của hàng rào máu não, nghiên cứu của bà cung cấp các mục tiêu phân tử cụ thể để phát triển thuốc. Phương pháp tiếp cận chính xác này có thể dẫn đến các phương pháp điều trị giải quyết nguyên nhân gốc rễ của thoái hóa thần kinh thay vì chỉ kiểm soát các triệu chứng.
Những câu hỏi thú vị nảy sinh từ công trình này: Liệu việc phục hồi glycocalyx có thể ngăn ngừa hoặc làm chậm sự tiến triển của bệnh Alzheimer ở người không? Các phân tử bảo vệ này bắt đầu suy thoái sớm như thế nào trong quá trình lão hóa? Những yếu tố môi trường hoặc di truyền nào ảnh hưởng đến sức khỏe của glycocalyx trong suốt cuộc đời? Những câu hỏi này sẽ thúc đẩy giai đoạn tiếp theo của chương trình nghiên cứu của Tiến sĩ Shi tại Harvard.
Xây dựng một tương lai khoa học toàn diện
Ngoài những đóng góp khoa học của mình, Tiến sĩ Shi còn cam kết thúc đẩy sự đa dạng trong khoa học. "Thật dễ dàng để cảm thấy bị cô lập hoặc như thể bạn không thuộc về khoa học, đặc biệt là khi không có sự tiếp xúc sớm hoặc hình mẫu", bà suy ngẫm. Sự tận tụy của bà trong việc cố vấn và tạo ra môi trường nghiên cứu toàn diện hứa hẹn sẽ khuếch đại tác động của bà bằng cách truyền cảm hứng cho thế hệ các nhà khoa học liên ngành tiếp theo.
Cuộc phỏng vấn tiết lộ cách những trải nghiệm cá nhân định hình nên các hoạt động khoa học. Sự trân trọng của Tiến sĩ Shi đối với việc đi bộ đường dài và chạy đường mòn phản ánh cách tiếp cận nghiên cứu của bà: tìm kiếm những góc nhìn mới từ những góc nhìn đầy thử thách. Sự kết hợp giữa khoa học nghiêm ngặt với kinh nghiệm của con người này đặc trưng cho thế hệ các nhà nghiên cứu y sinh học mới. Ý nghĩa đối với Y học Não bộ
Những khám phá của Tiến sĩ Shi đặt ra những câu hỏi cơ bản về cách chúng ta tiếp cận quá trình lão hóa và bệnh não. Nếu sự thoái hóa glycocalyx là một con đường phổ biến trong nhiều tình trạng thoái hóa thần kinh, thì việc nhắm mục tiêu vào các phân tử này có thể cung cấp một chiến lược điều trị thống nhất không? Các yếu tố lối sống có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của glycocalyx như thế nào? Những cân nhắc này có thể định hình lại các phương pháp tiếp cận y học phòng ngừa cho sức khỏe não bộ.
Sự chuyển đổi từ việc xem hàng rào máu não như một bức tường đơn giản sang hiểu nó như một giao diện động, được phủ đường thể hiện sự thay đổi mô hình trong khoa học thần kinh. Quan điểm mới này đòi hỏi các phương pháp nghiên cứu sáng tạo và có thể giải thích tại sao các chiến lược điều trị trước đây nhắm vào hàng rào này lại cho thấy thành công hạn chế.
Nguồn Genomic Press
