Dịch
Ba chuyên gia y tế nói chuyện với nhau
Bởi Surojit Paul, Tiến sĩ

BƯỚC vào tương lai của điều trị đột quỵ do thiếu máu cục bộ

Ước mơ của mọi nhà nghiên cứu là khám phá ra điều gì đó mang tính đột phá trong lĩnh vực của họ—và tiếp tục xây dựng dựa trên khám phá đó. Tại Trung tâm Khoa học Y tế UNM, chúng tôi đang thực hiện ước mơ đó bằng cách phát triển một loại thuốc mới dựa trên enzyme STEP, có tiềm năng trở thành tương lai của điều trị đột quỵ do thiếu máu cục bộ.

BƯỚC, còn được gọi là Ptpn5 (protein tyrosine phosphatase, loại không thụ thể 5) là một loại tyrosine phosphatase đặc hiệu cho tế bào thần kinh và được làm giàu cho não. Chức năng và tiện ích trong tương lai của enzyme này là trọng tâm của nghiên cứu trong Phòng thí nghiệm Surojit Paul; công việc của chúng tôi đã được Viện Y tế Quốc gia tài trợ từ năm 2005.

Theo thời gian, tôi phát hiện ra rằng STEP cung cấp khả năng bảo vệ thần kinh khỏi chấn thương não cấp tính, chẳng hạn như đột quỵ do thiếu máu cục bộ (do cục máu đông). Mất chức năng của BƯỚC nội sinh có tác động tàn phá đối với kết quả đột quỵ. Nhưng khi chức năng BƯỚC được khôi phục, tổn thương đột quỵ giảm đáng kể trong các mô hình động vật.

Ngày nay, không có phương pháp điều trị thích hợp nào để đảo ngược tổn thương do đột quỵ do thiếu máu cục bộ, xảy ra khi máu chảy đến một vùng não bị ngừng do cục máu đông trong mạch máu và chiếm 85% tổng số ca đột quỵ. Cơ hội duy nhất để ngăn ngừa tổn thương não lâu dài là điều trị nhanh chóng bằng thuốc làm tan cục máu đông như TPA hoặc loại bỏ cục máu đông ngay lập tức. trung tâm đột quỵ toàn diện chẳng hạn như Bệnh viện UNM.

Các dấu hiệu của đột quỵ phải được nhận biết và điều trị ngay lập tức để phục hồi những suy giảm về tinh thần và thể chất, điều này có thể gây khó khăn cho bệnh nhân lớn tuổi và thậm chí người trẻ tuổi, cũng như những người sống xa bệnh viện. Cuộc sống của nhiều người bị cắt ngắn hoặc bị thay đổi vĩnh viễn do không được điều trị hiệu quả.

Nhưng có hy vọng từ nghiên cứu xuất hiện từ phòng thí nghiệm của chúng tôi ở Albuquerque.

Nghiên cứu tiền lâm sàng của chúng tôi cho thấy rằng một loại thuốc có nguồn gốc từ STEP được phát triển tại Trung tâm Khoa học Y tế UNM có thể mang lại hiệu quả mạnh mẽ bảo vệ chống lại tổn thương não do đột quỵ do thiếu máu cục bộ, ngay cả khi được dùng vài giờ sau khi xảy ra đột quỵ.  

Xác thực rằng STEP bảo vệ não bộ

Trong phòng thí nghiệm của tôi, chúng tôi đã phát hiện ra rằng việc kích hoạt nhanh enzyme STEP nội sinh sau đột quỵ thiếu máu cục bộ mang lại khả năng bảo vệ thần kinh ban đầu, trong khi sự thoái hóa của STEP đang hoạt động theo thời gian dẫn đến mất tác dụng bảo vệ thần kinh, khiến não dễ bị tổn thương do kích hoạt thứ cấp các tầng bất lợi.

Để nghiên cứu sâu hơn về vai trò bảo vệ thần kinh của BƯỚC, chúng tôi đã loại bỏ gen BƯỚC khỏi chuột để tạo ra loại bỏ BƯỚC. Việc xóa gen BƯỚC ở chuột dẫn đến làm trầm trọng thêm chấn thương não và thiếu hụt thần kinh sau một cơn đột quỵ thiếu máu cục bộ nhẹ, điều này rất tàn khốc. Nghiên cứu này xác nhận rằng STEP có liên quan đến việc bảo vệ thần kinh của não chống lại những xúc phạm cấp tính.

Dữ liệu BƯỚC dịch thuật đang hứa hẹn

Vì vậy, tôi bắt đầu đặt câu hỏi làm thế nào chúng ta có thể khôi phục lại BƯỚC và các chức năng bảo vệ của nó giảm gánh nặng đột quỵ lên não—và có khả năng khôi phục các chức năng vận động và nhận thức quan trọng bị mất do đột quỵ. 

Lúc đầu, chúng tôi đã phân tích chức năng của các lĩnh vực khác nhau của enzyme BƯỚC. Dựa trên những phát hiện này, chúng tôi đã xác định và sửa đổi một vùng nhỏ của enzyme để phát triển peptide tái tổ hợp có nguồn gốc từ STEP có thể:

  • Vượt qua hàng rào máu não
  • Chống xuống cấp
  • Nhập các tế bào thần kinh trong não
  • Được tiêm qua đường tiêm tĩnh mạch (IV)

Mục tiêu điều trị có nguồn gốc từ STEP được cấp bằng sáng chế này đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc giảm tổn thương não do đột quỵ do thiếu máu cục bộ khi được đưa ra khi khởi phát triệu chứng hoặc vài giờ sau đó trong các mô hình đột quỵ ở loài gặm nhấm.

UNM HSC là nơi có thiết bị Chụp cộng hưởng từ (MRI) dành riêng cho động vật, một phương thức hình ảnh không xâm lấn, được thiết lập tốt được sử dụng trong thực hành lâm sàng để đánh giá tổn thương não ở bệnh nhân nghi ngờ đột quỵ. Đánh giá quét MRI từ các mô hình đột quỵ của loài gặm nhấm được thực hiện trong 24 giờ, hai tuần và bốn tuần sau khi điều trị sau đột quỵ bằng peptit có nguồn gốc từ STEP cho thấy rằng điều trị bằng peptit có thể làm giảm mức độ chấn thương não do đột quỵ.

Các nghiên cứu chức năng tiếp tục cho thấy rằng điều trị bằng peptide có thể cải thiện chức năng vận động, chức năng cảm giác, cân bằng và trí nhớ, tất cả đều có thể bị mất sau đột quỵ ở người.

Chúng tôi hiện đang mạo hiểm nghiên cứu bằng cách sử dụng các mô hình động vật bắt chước các yếu tố rủi ro của con người đối với đột quỵ—cụ thể là tăng huyết áp và lão hóa, khiến các cá nhân dễ bị đột quỵ hơn và làm tăng mức độ nghiêm trọng của kết quả đột quỵ. Mục tiêu của chúng tôi là xác định cách biểu hiện và hoạt động của STEP thay đổi trong những điều kiện này và ảnh hưởng của chúng đối với kết quả đột quỵ.

Ở cả động vật già và tăng huyết áp, chúng tôi quan sát thấy sự mất chức năng đáng kể của hoạt động BƯỚC trong não, cho thấy rằng việc mất hoạt động BƯỚC như vậy có thể đóng một vai trò quan trọng trong sự tiến triển của kết quả đột quỵ trong những điều kiện này.

Phù hợp với giả thuyết này, mức độ nghiêm trọng của kết quả đột quỵ ở các mô hình tăng huyết áp ở loài gặm nhấm tăng đáng kể sau khi gây ra đột quỵ do thiếu máu cục bộ, trong khi việc khôi phục hoạt động của STEP bằng cách tiêm tĩnh mạch peptide có nguồn gốc từ STEP giúp cải thiện kết quả đột quỵ bằng cách giảm mức độ tổn thương não và tỷ lệ tử vong.

Đọc liên quan: Học bổng chăm sóc thần kinh tới hạn của UNM HSC nhận được Chứng nhận ACGME

Nghiên cứu trong tương lai—Bao gồm các thử nghiệm tiềm năng trên người

Phòng thí nghiệm của tôi đã bắt đầu các nghiên cứu bổ sung để đánh giá hoạt động của BƯỚC và kết quả đột quỵ trong các mô hình động vật mắc bệnh tiểu đường, một yếu tố nguy cơ chính khác gây đột quỵ.

Mục tiêu của tôi là cuối cùng sẽ tiến hành thử nghiệm lâm sàng trên người với loại thuốc bảo vệ thần kinh mạnh mẽ này. Trước tiên, có một số quy định cần đáp ứng – các nghiên cứu bổ sung sử dụng mô hình động vật phải đánh giá tác dụng độc hại tiềm tàng của thuốc đối với các cơ quan khác trước khi tiến hành bất kỳ thử nghiệm lâm sàng nào.

Đột quỵ là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong và tàn tật trên toàn thế giới. Ở Mỹ, cứ 40 giây lại có một người bị đột quỵ và cứ 3.5 phút lại có một người chết vì đột quỵ. Kết hợp chi phí chăm sóc sức khỏe và số ngày nghỉ làm, thiệt hại kinh tế do đột quỵ là gần 53 tỷ USD ở Hoa Kỳ

Nếu loại thuốc mới của chúng tôi chứng minh được hiệu quả trong các thử nghiệm trên người trong tương lai, thì có khả năng làm giảm đáng kể gánh nặng cá nhân và tài chính do đột quỵ—đồng thời cải thiện chất lượng cuộc sống cho hàng nghìn người trên toàn thế giới.

Tìm kiếm một nền giáo dục có tác động trong thần kinh học?

Lên lịch cuộc gọi với JJ Maloney, Giám đốc Chương trình Giáo dục Y khoa của Khoa Thần kinh UNM HSC
DANH MỤC: Thần kinh học