Máy thổi khô mẫu bằng khí nitơ MGS-2200 EYELA - Nhật Bản

Các nhà nghiên cứu từ Australian Institute of Tropical Health and Medicine (AITHM) tại Đại học James Cook đã phát hiện một phân tử được tạo ra bởi sán lá gan Đông Nam Á có thể là giải pháp cho các vết thương hở khó lành (nonhealing wounds). Việc đẩy nhanh quá trình làm lành vết thương sẽ mở ra cơ hội mới nhằm chăm sóc cho những người bệnh tiểu đường và những bệnh nhân nằm liệt giường. Phát hiện này hứa hẹn có ảnh hưởng tích cực đến hiệu quả chăm sóc lâu dài đối với bệnh nhân.

Một loại phân tử được sản xuất bởi loài sán là gan Đông Nam Á (Opisthorchis viverrini) có thể giúp hàn gắn vết thương.

Thật hiếm khi các nhà khoa học phát hiện ra rằng một sinh vật nguy hiểm có thể là một liệu pháp giúp thay đổi cuộc sống người bệnh. Phát hiện từ nghiên cứu mới này đã được xuất bản trên Tạp chí Hóa học Y học (the Journal of Medicinal Chemistry) trong bài viết “Development of a Potent Wound Healing Agent Based on the Liver Fluke Granulin Structural Fold”. Bài viết đã mô tả cách các nhà khoa học Úc tạo ra một phiên bản của phân tử do sán lá gan tạo ra trong tự nhiên trên quy mô đủ lớn để thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và thử nghiệm lâm sàng. Phân tử này là granulin, thuộc họ protein các yếu tố tăng trưởng (growth factor), liên quan đến sự phân bào.

Đồng tác giả của nghiên cứu, ông Michael Smout cho biết: “Phân tử được tạo ra bởi loài ký sinh là sán lá gan Opisthorchis viverrini, ban đầu chúng tôi quan tâm vì nó gây ra một dạng ung thư gan, khiến 26.000 người tử vong mỗi năm tại Thái Lan. Sau đó, chúng tôi nhận ra rằng phân tử này có thể là giải pháp đối với các vết thương không lành, vốn là một vấn đề đối với người tiểu đường, người hút thuốc và người cao tuổi".

Trong một nghiên cứu phát triển vắc-xin bảo vệ con người khỏi ký sinh trùng trước đó, các nhà nghiên cứu tại AITHM đã thấy granulin có thể giúp tăng tốc phục hồi vết thương. Họ đã tìm cách tạo ra phân tử này với số lượng đủ để thử nghiệm ở quy mô lớn. Tuy nhiên, cách sử dụng kỹ thuật DNA tái tổ hợp truyền thống trong vi khuẩn không đơn giản như họ mong đợi.

Giáo sư, tiến sĩ Norelle Daly tại Đại học James Cook cho biết: "Thật không may, granulin không hoạt động tốt khi chúng tôi biến nạp vào vi khuẩn Escherichia coli, vì vậy chúng tôi không thể sử dụng các kỹ thuật tái tổ hợp để tạo ra lượng đủ lớn cho các thử nghiệm. Chúng tôi phải quay lại và tìm ra cách để tổng hợp một phần của phân tử, từ đó xây dựng nên phiên bản của chính chúng tôi."

Nhóm nghiên cứu đã làm việc để xác định phần nào của phân tử quan trọng trong quá trình làm lành vết thương và tìm ra cách tái tạo các phần có hoạt tính của phân tử granulin. Sử dụng phổ NMR (cộng hưởng từ hạt nhân), các nhà khoa học đã tìm ra hình dạng phức tạp của phân tử này: một chuỗi axit amin uốn cong thành dạng xoắn 3D, trong đó có các cấu trúc kẹp tóc (hairpin).

Tiến sĩ Smout nhận xét: "Trong sinh học, hình dạng và sự cuộn gập của một phân tử rất quan trọng đối với chức năng của nó. Việc cuộn gập đúng đặc biệt quan trọng, nó giống như sự khác biệt khi ném một máy bay giấy được gấp nếp chính xác và ném một quả bóng do vo viên giấy lại."

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm nhiều phân đoạn và cấu trúc khác nhau, họ kết luận rằng các cấu trúc kẹp tóc uốn cong chính là chìa khóa. Tiến sĩ Daly cho biết: "Phân tử được giữ hình dạng xoắn 3D nhờ các liên kết disulfide, đáng ngạc nhiên là chúng tôi đã phát hiện ra rằng bằng cách đưa thêm một liên kết, chúng tôi có thể tạo ra các peptide giữ đúng hình dạng để thúc đẩy quá trình lành vết thương. Bạn có thể nói rằng chúng tôi đã tìm thấy một nếp gấp giúp chiếc máy bay peptide bay thẳng đến mục tiêu là các vết thương."

Peptide granulin sản xuất trong phòng thí nghiệm đã cho thấy nhiều tiềm năng trong các thử nghiệm, thúc đẩy sự gia tăng tế bào người trong phòng thí nghiệm và chứng minh khả năng làm lành vết thương ở chuột. Hiện nay, họ có thể sản xuất hàng loạt các peptide chữa lành vết thương với sự cuộn gập chính xác. Các nhà nghiên cứu cũng đang tìm kiếm đối tác tiềm năng để thử nghiệm thêm và cuối cùng là tiến hành thử nghiệm lâm sàng.

"Chúng tôi có rất nhiều việc phải làm trước khi thử nghiệm lâm sàng, nhưng chúng tôi tin tưởng rằng chúng tôi có một chất rất mạnh để một ngày nào đó có thể là một loại kem mà người bị bệnh tiểu đường có thể dùng ở nhà, tránh phải nằm lâu dài tại bệnh viện dài hay các phẫu thuật cắt bỏ phần hoại tử", đồng tác giả nghiên cứu, giáo sư Alex Loukas (Đại học James Cook) cho biết. Nói về tiềm năng ứng dụng của nghiên cứu, ông cho biết thêm: "Kem bôi mang về nhà sẽ là một bước tiến đáng kể cho những người có vết thương mãn tính và nó cũng sẽ giúp hệ thống y tế của chúng ta tiết kiệm được rất nhiều tiền".

Tài liệu tham khảo:

"Parasitic Worm Spit Speeds Wound Recovery", genengnews, May 25, 2017.

Lược dịch Lê Tuấn Anh

Biên tập Biomedia Việt Nam