Nhằm làm rõ vai trò chức năng của protein UCH-L1. Điểm nổi bật của đề tài là việc ứng dụng mô hình ruồi giấm (Drosophila melanogaster) để khảo sát chuyên sâu các cơ chế sinh học phân tử liên quan đến ba căn bệnh nghiêm trọng: ung thư, tiểu đường và Parkinson, PGS. TS. Đặng Thị Phương Thảo và các cộng sự tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tìm hiểu vai trò của protein UCH-L1 đối với bệnh tiểu đường ung thư và Parkinson bằng mô hình ruồi giấm Drosophila melanogaster” với ba mục tiêu cụ thể đó là: nghiên cứu ảnh hưởng của protein dUCH đối với quá trình chết tự nhiên của tế bào (apoptosis) trong cơ thể sống và trên mô hình bệnh ung thư; khảo sát ảnh hưởng của protein dUCH lên sự suy thoái chức năng ti thể tại các tế bào thần kinh và đánh giá sự tác động của protein dUCH đối với con đường tín hiệu điều hòa bài tiết insulin.

Nhằm hiện thực hóa các mục tiêu trên, nhóm nghiên cứu đã xây dựng và thực hiện 4 nội dung cốt lõi, chủ yếu sử dụng kỹ thuật giảm biểu hiện gen (knock-down gen duch):

1. Tiến hành knock-down gen duch trên các mô khác nhau của ruồi giấm, từ đó đánh giá tác động của việc giảm biểu hiện protein dUCH lên quá trình phát triển và chức năng sinh học của các mô đích.

2. Thực hiện knock-down gen duch đặc hiệu trên mô mắt ruồi giấm để nghiên cứu ảnh hưởng của sự suy giảm protein dUCH đối với quá trình chết rụng tế bào (apoptosis) tại mô mắt cũng như trên mô hình bệnh ung thư.

3. Tiến hành knock-down gen duch trên mô não ruồi giấm nhằm khảo sát những biến đổi về chức năng ti thể, qua đó trực tiếp đánh giá trên mô hình bệnh thoái hóa thần kinh (tiêu biểu là Parkinson).

4. Ứng dụng mô hình knock-down gen duch để phân tích chuyên sâu về tác động của protein dUCH lên con đường điều hòa bài tiết insulin (đại diện cho mô hình bệnh tiểu đường).

Để tìm hiểu vai trò của gen duch (tương đồng với UCH-L1 ở người) trên ruồi giấm (Drosophila), nhóm nghiên cứu đã gây suy giảm biểu hiện (Knock-down) gen duch trên các mô đích bằng hệ thống GAL4/UAS và RNAi để đánh giá tác động của việc giảm protein dUCH lên sự phát triển và chức năng của các mô. Tiếp theo đó, tạo và đánh giá mô hình ruồi ung thư thông qua đột biến gen lgl để làm rõ vai trò của dUCH trong quá trình sinh ung thư và di căn thông qua cơ chế điều hòa sự phân cực tế bào.Tiếp tục đánh giá ảnh hưởng của knock-down duch tại tế bào thần kinh vận động lên chức năng ti thể để tìm hiểu mối liên hệ giữa việc giảm dUCH, stress oxy hóa (ROS) và hoạt động của ti thể và cuối cùng là phân tích cơ chế bệnh sinh trên các mô hình bệnh lý (Parkinson, Ung thư, Tiểu đường) để xác định hậu quả của việc giảm chức năng dUCH lên sự tiến triển của các bệnh lý và sự biểu hiện của các gen/protein liên quan.

Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu đã gặt hái được những thành tựu khoa học then chốt khi tiến hành thành công kỹ thuật knock-down gen duch tại nhiều mô và cơ quan của ruồi giấm chuyển gen, qua đó khẳng định vững chắc vai trò thiết yếu của protein dUCH đối với sự phát triển hình thái, mở ra hướng đi mới trong việc giải mã cơ chế hoạt động ở mức độ tế bào. Dựa trên nền tảng kỹ thuật này, các nhà khoa học đã làm rõ được ảnh hưởng của việc giảm biểu hiện dUCH đối với quá trình chết rụng tế bào tự nhiên (apoptosis) tại mô mắt, xuất sắc xây dựng thành công mô hình ruồi giấm mang kiểu hình ung thư. Song song với đó, việc knock-down gen duch trên mô não cũng giúp nhóm kiến tạo trọn vẹn mô hình bệnh Parkinson , từ đó ứng dụng trực tiếp hệ thống này vào việc sàng lọc hiệu quả các cao chiết thực vật có tiềm năng điều trị. Ngoài ra, dự án còn ghi nhận những phát hiện quan trọng về tác động của sự thiếu hụt protein dUCH lên sự suy giảm chức năng ti thể tại các tế bào thần kinh vận động.

Từ toàn bộ những kết quả thực nghiệm toàn diện và đột phá kể trên, nhóm tác giả đã đúc kết và hoàn thiện 03 bản thảo bài báo khoa học chất lượng cao, đóng góp những tư liệu giá trị vào quá trình nghiên cứu cơ chế bệnh sinh ở mức độ phân tử.

Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 21563/2023) tại Cục Thông tin, Thống kê.

P.T.T (NASTIS)