Tế bào gốc có thể sửa chữa não sau đột quỵ như thế nào?

Sau một cơn đột quỵ, việc tạo thêm neuron chưa chắc đủ để khôi phục vận động. Trong thí nghiệm trên chuột, các tế bào gốc thần kinh có nguồn gốc từ tế bào người tái lập trình đã sống sót trong vùng não tổn thương, biến đổi thành neuron và kết nối với những tế bào đang tồn tại. Điều đáng chú ý là quá trình sửa chữa còn liên quan đến mạch máu, tình trạng viêm và hàng rào máu não. [1]

Vậy tế bào được cấy vào đã làm gì ngoài việc thay thế neuron đã mất? Câu trả lời hiện ra qua một chuỗi tác động nối tiếp: chúng bổ sung một số tế bào mới, đồng thời tạo điều kiện để phần mô xung quanh phục hồi tốt hơn. Tuy nhiên, đây vẫn là kết quả tiền lâm sàng trên chuột, chưa phải phương pháp điều trị cho người. [1]

Vì sao não sau đột quỵ khó tự sửa chữa?

Đột quỵ làm một vùng não bị thiếu oxy hoặc bị tổn thương do chảy máu. Khi các tế bào não ở vùng đó chết, cơ thể không dễ dàng dựng lại nguyên vẹn mô đã mất. Hệ quả có thể là yếu hoặc liệt vận động, khó nói và nhiều rối loạn chức năng khác. Vấn đề không chỉ nằm ở số lượng neuron, mà còn ở mạng lưới liên lạc, mạch máu nuôi mô và môi trường bao quanh tế bào. [1]

Có thể hình dung một khu phố bị mất điện và đứt đường cùng lúc. Đưa thêm một căn nhà mới vào chưa đủ để khu phố hoạt động trở lại; đường kết nối, hệ thống cung cấp và các điểm hư hỏng xung quanh cũng cần được khôi phục. Đây là lý do hướng tiếp cận mới quan tâm đến nhiều quá trình sửa chữa thay vì chỉ đếm xem có bao nhiêu neuron được tạo ra.

Những tế bào được cấy vào là gì?

Nhóm nghiên cứu sử dụng tế bào gốc thần kinh của người. Chúng được tạo từ tế bào gốc đa năng cảm ứng, tức những tế bào cơ thể thông thường đã được tái lập trình để lấy lại khả năng phát triển thành nhiều loại tế bào khác nhau. Sau đó, các nhà nghiên cứu định hướng chúng theo dòng tế bào của hệ thần kinh. [1]

Trong mô hình thí nghiệm, chuột được gây tổn thương não có những đặc điểm quan trọng giống đột quỵ ở người. Một tuần sau đó, tế bào được đưa trực tiếp vào vùng bị hại. Chuột được biến đổi để hệ miễn dịch không đào thải tế bào người, một điều kiện kỹ thuật cần lưu ý khi diễn giải kết quả vì cơ thể người thật có thể phản ứng khác. [1]

Neuron mới có thực sự tham gia mạng lưới?

Sau khi được cấy, các tế bào vẫn sống trong suốt thời gian theo dõi năm tuần. Phần lớn chúng biến đổi thành neuron. Quan trọng hơn, các neuron mới cho thấy khả năng liên lạc với những tế bào não đã có sẵn. Chi tiết này giúp phân biệt hai việc thường bị gộp làm một: tạo ra tế bào mới và tạo ra tế bào có thể tham gia vào hoạt động của mạng lưới thần kinh. [1]

Một neuron đơn lẻ không tự tạo nên vận động có tổ chức. Nó cần nhận tín hiệu, gửi tín hiệu và nằm đúng trong mạch xử lý phù hợp. Vì vậy, kết quả quan sát được trong thí nghiệm gợi ý rằng tế bào cấy vào không chỉ đóng vai trò như vật liệu thay thế, mà còn có thể góp phần tái lập một phần liên lạc giữa các tế bào. Mức độ đóng góp của từng neuron mới và cách chúng hòa vào mạng lưới vẫn cần được làm rõ thêm. [1]

Vì sao mạch máu và hàng rào máu não cũng quan trọng?

Não bị tổn thương cần một môi trường ổn định để mô còn sống có thể hoạt động và phục hồi. Trong thí nghiệm, vùng não được điều trị hình thành thêm mạch máu, phản ứng viêm giảm đi và tính toàn vẹn của hàng rào máu não được cải thiện. Hàng rào này là lớp kiểm soát giữa máu lưu thông và mô não, giúp hạn chế những tác động không phù hợp từ bên ngoài vào hệ thần kinh. [1]

Ba thay đổi đó cho thấy tác dụng của tế bào gốc có thể rộng hơn việc thay thế neuron. Mạch máu mới có thể hỗ trợ mô, viêm giảm giúp môi trường bớt bất lợi, còn hàng rào máu não được củng cố có thể hạn chế thêm tổn thương liên quan đến sự rò rỉ và phản ứng viêm. Đây là cách giải thích theo hướng cơ chế; thí nghiệm cho thấy các dấu hiệu sửa chữa đi cùng nhau, nhưng không vì thế mà chứng minh một yếu tố duy nhất tạo ra toàn bộ kết quả vận động. [1]

Vì sao kết quả này chưa phải thuốc điều trị?

Chuột được cấy tế bào có cải thiện khả năng vận động, trong đó kiểu đi được phân tích với sự hỗ trợ của trí tuệ nhân tạo. Nhưng việc một mô hình động vật đi lại tốt hơn không đồng nghĩa con người sau đột quỵ sẽ phục hồi theo cùng cách. Não người phức tạp hơn, quy trình cấy ghép khác biệt và mức độ an toàn cần được đánh giá riêng trong các thử nghiệm lâm sàng. [1]

Hai trở ngại được nhóm nghiên cứu chú ý là nguy cơ tế bào phát triển mất kiểm soát và cách đưa tế bào vào não. Họ đang phát triển một cơ chế an toàn để ngăn tăng trưởng ngoài ý muốn, đồng thời khảo sát phương án đưa tế bào qua mạch máu thay vì phẫu thuật ghép trực tiếp. Việc cấy ghép tế bào gốc cảm ứng đã bắt đầu được thử nghiệm lâm sàng trong một số hướng bệnh khác, nhưng điều đó không có nghĩa liệu pháp cho đột quỵ đã sẵn sàng. [1]

Điều đáng nhớ nhất ở kết quả này là khái niệm “sửa chữa não” đã được mở rộng. Một liệu pháp tương lai, nếu vượt qua được các bước kiểm tra cần thiết, có thể phải hỗ trợ đồng thời neuron, mạch máu, hàng rào bảo vệ và mô xung quanh. Hiện tại, bằng chứng mới dừng ở chuột; giá trị của nghiên cứu nằm ở việc chỉ ra một hướng phục hồi nhiều lớp, chứ chưa đưa ra lời hứa điều trị cho người. [1]