Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh
 

Các sợi nano tự lắp ráp giúp ngăn ngừa tổn thương do viêm

Thứ ba - 01/06/2021 05:13
Các kỹ sư y sinh tại Đại học Duke đã phát triển một loại vật liệu nano tự lắp ráp có thể giúp hạn chế tổn thương do viêm gây ra bằng cách kích hoạt các tế bào quan trọng trong hệ thống miễn dịch. Trên các mô hình chuột mắc bệnh vẩy nến, loại thuốc dựa trên sợi nano đã được chứng minh là có thể giảm thiểu tình trạng tổn thương do viêm hiệu quả như một liệu pháp tiêu chuẩn vàng.

Một trong những dấu hiệu nhận biết của viêm, như viêm khớp dạng thấp, bệnh Crohn và bệnh vẩy nến, là sự sản xuất quá mức các protein truyền tín hiệu, được gọi là cytokine gây viêm. Một trong những cytokine gây viêm quan trọng nhất là một protein được gọi là TNF. Hiện nay, phương pháp điều trị tốt nhất cho những bệnh này là sử dụng các kháng thể được sản xuất, gọi là kháng thể đơn dòng và được thiết kế để phân huỷ TNF và giảm viêm.

Mặc dù các kháng thể đơn dòng giúp điều trị tốt các bệnh viêm, nhưng liệu pháp này không phải là không có nhược điểm, bao gồm chi phí cao và bệnh nhân phải tiêm thuốc thường xuyên. Đáng lưu ý nhất, các loại thuốc này cũng có hiệu quả không đồng đều, vì đôi khi chúng có thể không hoạt động hoặc cuối cùng ngừng hoạt động khi cơ thể tìm cách tạo ra các kháng thể có thể phá hủy loại thuốc được sản xuất.

Để vượt qua những vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã khám phá ra cách mà các liệu pháp miễn dịch có thể trợ giúp hệ thống miễn dịch tạo ra các kháng thể điều trị của riêng nó, có thể đặc biệt hạn chế tình trạng viêm.

Joel Collier, giáo sư kỹ thuật y sinh tại Đại học Duke cho biết: “Chúng tôi đang tìm cách sử dụng vật liệu nano để kích thích hệ thống miễn dịch của cơ thể trở thành nhà máy sản xuất kháng thể chống viêm. Nếu những liệu pháp này thành công, bệnh nhân cần ít liều lượng điều trị hơn, điều này sẽ giúp cải thiện sự tuân thủ điều trị và khả năng kháng thuốc của bệnh nhân. Đây sẽ là một cách hoàn toàn mới để điều trị bệnh viêm."

Trong bài báo mới của họ, xuất hiện trực tuyến trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ vào ngày 5 tháng 4, GS. Collier và Kelly Hainline, một nghiên cứu sinh tại phòng thí nghiệm của Collier, mô tả cách các vật liệu nano mới có thể lắp ráp thành các sợi nano dài bao gồm một protein chuyên biệt, được gọi C3dg. Những sợi này sau đó có thể kích hoạt các tế bào B của hệ thống miễn dịch để tạo ra kháng thể. Hainline cho biết: “C3dg là một loại protein mà bạn thường tìm thấy trong cơ thể. Protein này giúp hệ thống miễn dịch bẩm sinh và hệ thống miễn dịch thích ứng đặc hiệu giao tiếp với nhau, vì vậy nó có thể kích hoạt các tế bào bạch cầu và kháng thể cụ thể để loại bỏ các tế bào bị hư hỏng và tiêu diệt các kháng nguyên". Do khả năng giao tiếp của protein giữa các tế bào khác nhau trong hệ thống miễn dịch và việc kích hoạt tạo ra các kháng thể mà không gây viêm, các nhà nghiên cứu đã khám phá cách C3dg có thể được sử dụng như một chất bổ trợ cho vắc-xin, với vai trò là một loại protein có thể giúp tăng cường phản ứng miễn dịch đối với mục tiêu mong muốn hoặc mầm bệnh.

Trong loại vật liệu nano mới của họ, Hainline và Collier đã có thể đưa ý tưởng này vào thử nghiệm bằng cách lắp ráp các đoạn chính của protein C3dg với các thành phần của TNF thành các sợi nano. Protein C3dg sẽ kích hoạt tế bào B tạo ra kháng thể, trong khi các thành phần TNF sẽ cung cấp bản kế hoạch về những gì kháng thể cần tìm kiếm và tiêu diệt.

Collier cho biết: “Khi Kelly lắp ráp protein C3dg và các phần chính của TNF vào các sợi nano này, cô ấy thấy rằng có một phản ứng mạnh mẽ của tế bào B, có nghĩa là có sự gia tăng sản xuất các kháng thể nhắm vào TNF. Trong các mô hình chuột bị viêm, những con chuột trải qua sự thay đổi nhiệt độ trong đó nhiệt độ bên trong của chúng sẽ giảm xuống. Nhưng khi Kelly đưa các sợi nano C3dg của cô ấy, nó có khả năng bảo vệ cao và những con chuột không gặp phản ứng viêm."

Khi nhóm nghiên cứu thử nghiệm vật liệu nano của họ trên mô hình chuột bị vẩy nến, họ nhận thấy rằng các sợi nano mang C3dg có hiệu quả như liệu pháp kháng thể đơn dòng. Và bởi vì C3dg thường được tìm thấy trong cơ thể, nó đã không bị đào thải ra khỏi hệ thống bởi các kháng thể kháng thuốc. Sau khi kiểm tra mô hình bệnh vẩy nến, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra một phát hiện đáng ngạc nhiên - C3dg không chỉ kích thích sản xuất kháng thể bởi tế bào B, nó còn ảnh hưởng đến phản ứng của tế bào T. "Chúng tôi đã quan sát thấy rằng các sợi nano chỉ chứa các thành phần C3dg mà không có các thành phần TNF vẫn cho thấy lợi ích điều trị đối với các mô hình của chúng tôi, điều này thật đáng ngạc nhiên. Nhưng tôi nghĩ rằng khám phá quan trọng nhất là nhìn thấy một phản ứng có lợi của tế bào T được kích hoạt bởi một loại protein mà bạn tìm thấy một cách tự nhiên trong cơ thể mình. Hainline cho biết. "Loại phản ứng đó đã được thấy trước đây với các protein khác, nhưng chúng tôi chưa thấy bất kỳ báo cáo nào mô tả với C3dg."

Trong các nghiên cứu tiếp theo, nhóm nghiên cứu hy vọng sẽ khám phá thêm các cơ chế đằng sau sự kích hoạt tế bào T có lợi này. Họ cũng sẽ theo đuổi các thí nghiệm bổ sung để khám phá phản ứng với các vật liệu nano tương tự trong các mô hình viêm khớp dạng thấp.

GS. Collier cho biết: “Chúng tôi vẫn đang tìm hiểu về phản ứng của tế bào T này, và chúng tôi đang cố gắng hiểu nó có liên quan như thế nào. Cuối cùng, chúng tôi muốn xem liệu C3dg có thể được sử dụng như một thành phần phổ biến trong nhiều liệu pháp khác nhau chống lại sự viêm hay không, đặc biệt nếu chúng tôi có thể hoán đổi các phân đoạn TNF với một mục tiêu khác. Công trình này chỉ ra rõ ràng rằng các vật liệu nano liên quan đến C3dg đảm bảo sự phát triển xa hơn nữa của nó như các liệu pháp miễn dịch".

Nguồn: https://www.sciencedaily.com/releases/2021/04/210414202446.htm
 

Tác giả bài viết: Ngô Lương Đăng Thức - P. CNSH Y dược

Tổng số điểm của bài viết là: 0 trong 0 đánh giá

Click để đánh giá bài viết

Những tin mới hơn

Những tin cũ hơn

Lượt truy cập
  • Đang truy cập77
  • Máy chủ tìm kiếm42
  • Khách viếng thăm35
  • Hôm nay4,555
  • Tháng hiện tại155,657
  • Lượt truy cập:11930983
Liên kết web
Bộ giống vi sinh vật
0101
Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây