Tô Quốc Hòa, Huỳnh Đào Minh Châu và Võ Trương Đăng Huy, sinh viên Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TPHCM với sản phẩm “Phát triển thực phẩm chức năng chứa exosome hỗ trợ phục hồi tình trạng sau đột quỵ” đã đoạt giải Nhất Cuộc thi Sáng tạo Tế bào gốc (Stem Cell Innovation).

Phục hồi chức năng tế bào thần kinh trên não

Với mục tiêu tạo ra loại thực phẩm có giá thành phù hợp, hỗ trợ phục hồi chức năng tế bào thần kinh trên não của bệnh nhân đột quỵ, nhóm sử dụng chất tiết từ tế bào gốc có tên exosome, đặc tính tương tự tế bào gốc. Tô Quốc Hòa cho biết, exosome được giới khoa học chứng minh hiệu quả trong điều trị các bệnh tắc nghẽn mạch máu, vỡ mạch máu với bệnh đột quỵ.

Exosome là những túi ngoại bào, được tiết ra từ các loại tế bào sống trong cơ và được lưu hành trong các dịch cơ thể như máu, nước tiểu, nước bọt... Mỗi phân tử exosomes có kích thước từ 40 đến 150 nanomet (nm), cấu tạo bên trong chứa các tín hiệu di truyền như DNA, RNA, miRNA (microRNA), protein, các yếu tố tăng trưởng và được bao bọc bởi lớp lipid kép và lớp protein bề mặt.

Exosome tiếp nhận các vật chất di truyền và các yếu tố tăng trưởng từ tế bào ban đầu, sau khi được tiết ra ngoài chúng sẽ di chuyển theo dịch cơ thể đến các tế bào đích và tiết ra các tín hiệu để trao đổi thông tin với tế bào đích. Do vậy, exosome đóng vai trò quan trọng trong quá trình tương tác giữa các tế bào trong cơ thể.

Liệu pháp Exosome đang có ưu thế hơn so với các liệu pháp điều trị tái tạo bằng tế bào gốc do đây là liệu pháp không xâm lấn, người nhận không sử dụng trực tiếp tế bào từ người cho mà chỉ sử dụng chất tiết được tiết ra trong quá trình nuôi cấy. Exosomes có chứa các yếu tố tăng trưởng và vật chất di truyền nên liệu pháp này sẽ làm giảm thiểu được khả năng thải ghép của cơ thể người nhận.

So với tế bào gốc trưởng thành, exosomes chứa lượng yếu tố tăng trưởng gần gấp ba lần, nhiều yếu tố tăng trưởng hơn sẽ đồng nghĩa với khả năng phục hồi và hồi sinh các tế bào đích tốt hơn. Y học tái tạo đang trở thành một từ khóa quen thuộc trong cộng đồng y khoa quốc tế do cơ thể con người được trang bị để tự chữa lành và tái tạo lại. Một trong số đó là sử dụng chất tiết tế bào exosome để tham gia vào quá trình làm lành cũng như tái tạo của cơ thể.

Từ cơ sở này, nhóm xây dựng quy trình nuôi cấy exosome, bổ sung các chất để tạo ra viên nang dạng uống. Khi vào cơ thể sẽ đi qua thành ruột vào mạch máu và di chuyển tới não.

Khi lên não exosome có thể vượt qua hàng rào mạch máu não, kích thích tế bào bị tổn thương tái tạo mạch máu mới và cứu sống các tế bào thần kinh. Điều này giúp thúc đẩy hình thành thần kinh và mạch máu mới cho bệnh nhân đột quỵ.

Một phần quy trình chế tạo viên nang chứa exosome của nhóm sinh viên.

Chặng đường đến đích còn dài

Tô Quốc Hòa cho biết thêm, đột quỵ với các biến chứng như liệt, rối loạn ngôn ngữ, vận động, thậm chí tử vong đang là nỗi sợ hãi của không ít người. Hàng năm, đột quỵ là nguyên nhân gây tử vong xếp thứ 2 trên toàn thế giới.

Theo số liệu của WHO năm 2022, mỗi năm thế giới có 15 triệu người bị đột quỵ, 5 triệu người chết và 5 triệu người khác tàn tật vĩnh viễn. Đáng nói, đột quỵ xuất hiện ở cả trẻ em với ước tính có đến 4.000 trẻ sơ sinh và 2.000 trẻ em bị đột quỵ mỗi năm.

Đột quỵ là tình trạng não bộ bị tổn thương do sự gián đoạn quá trình lưu thông máu. Có hai nguyên nhân chính gây đột quỵ là tắc nghẽn mạch máu não và xơ vữa mạch máu não. Hậu quả là tế bào tổn thương hàng loạt dẫn tới nguy cơ tử vong và tàn tật.

Đến nay chưa có biện pháp hiệu quả thúc đẩy hồi phục thần kinh trong lâm sàng mà chỉ dừng ở phục hồi chức năng ở bệnh nhân bị đột quỵ. Có hơn 98% thuốc phân tử nhỏ không thể đi qua hàng rào máu não, điều này dẫn tới hạn chế tác động của thuốc cũng như ứng dụng trong lâm sàng không có hiệu quả cao.

“Giải pháp của nhóm là sử dụng exosome có các tiềm năng như có thể xâm nhập hàng rào máu não, nhắm trúng đích cao, hạn chế đáp ứng miễn dịch, độc tính thấp... Do đó có thể sử dụng để giải quyết ngăn chặn nguyên nhân khôi khục các hệ mạch bị tổn thương nhằm ngăn chặn xơ vữa động mạch.

Hạn chế tổn thương, điều biến miễn dịch và giúp ngăn chặn quá trình apoptosis và đáp ứng viêm; Thúc đẩy hồi phục, hỗ trợ hình thành tế bào thần kinh mới”, Hòa chia sẻ.

Đánh giá ý tưởng, PGS.TS Phạm Văn Phúc - Viện trưởng Viện Tế bào gốc (trực thuộc Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TPHCM) cho biết, hiện có khá nhiều nghiên cứu sử dụng exosome hỗ trợ điều trị đột quỵ.

Tuy nhiên, các nghiên cứu này hướng đến giải pháp chữa trị tại bệnh viện theo phác đồ của bác sĩ và cần một khoảng thời gian. Trong khi nghiên cứu của nhóm hướng đến tạo ra loại thuốc hỗ trợ điều trị đột quỵ một cách tức thời, có thể sử dụng tại nhà để hỗ trợ bệnh nhân trước khi đến bệnh viện.

“Ý tưởng là rất tốt, tuy nhiên, nhóm cần làm thực tế trên động vật để chứng minh tính khả thi. Đây là quá trình dài và hoàn toàn có thể thất bại nhưng sẽ rất tiềm năng nếu thành công”, PGS Phạm Văn Phúc nói.