Chữa lành trái tim bằng cách tái lập trình các tế bào sẹo cơ tim

Trái tim của chúng ta không giỏi trong việc tự sửa chữa. Vì thế, khi một người bị đau tim, “máy bơm máu” của họ sẽ hình thành một lượng lớn mô sẹo trong cơ tim, có thể cản trở tính linh hoạt của cơ quan này và do đó ảnh hưởng đến chức năng của nó.

Lấy cảm hứng từ cách trái tim trẻ tự chữa lành vết thương, các nhà nghiên cứu hiện đã tìm ra cách biến chuyển mô sẹo thành mô khỏe mạnh ở chuột, nhờ đó giảm bớt một số tổn thương do cơn đau tim gây ra.

Chỉ riêng ở Hoa Kỳ, cứ 40 giây lại có một người lên cơn đau tim, do vậy, việc tìm ra cách ngăn ngừa và giảm thiểu thiệt hại từ những biến cố tim mạch này là ưu tiên hàng đầu của các nhà khoa học. Mặc dù có rất nhiều nghiên cứu về việc ngăn ngừa các cơn đau tim, tuy nhiên giờ đây các nhà khoa học đang nghiên cứu về cách phục hồi chữa lành trái tim sau khi nó bị tổn thương, đặc biệt khi mô sẹo hình thành sau cơn đau tim. Do mô sẹo dày cứng hơn mô tim khỏe mạnh và siết ít hơn nên nó có thể hạn chế hoạt động bình thường của tim, dẫn đến các biến chứng trong tương lai.

Đầu năm nay, các nhà nghiên cứu ở Úc đã tìm ra cách chống lại tình trạng bị sẹo cơ tim ở chuột bằng cách tăng cường elastin, chất có tính dẻo dai, tạo độ co giãn và đàn hồi cho một số mô của cơ thể. Trong nghiên cứu này, các vết sẹo ở tim co lại và trở nên đàn hồi hơn, khôi phục lại được chức năng bình thường của tim.

Nghiên cứu mới đã được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học Duke (DU), họ đã xem xét chức năng của nguyên bào sợi, các tế bào liên quan đến việc hình thành cả mô liên kết và mô sẹo. Kế hoạch của họ là sử dụng một quy trình liên quan đến RNA được gọi là tái lập trình tế bào, quy trình này sẽ biến chuyển nguyên bào sợi trở lại thành mô tim khỏe mạnh sau cơn đau tim. Kỹ thuật này trước đây đã được nghiên cứu không chỉ liên quan đến các nỗ lực phục hồi lại trái tim mà còn phục hồi chức năng vận động ở nạn nhân đột quỵ, sửa chữa vết thương và hơn thế nữa.

Khi nghiên cứu trên chuột, họ phát hiện ra rằng các tế bào nguyên bào sợi trưởng thành có khả năng chống lại việc tái lập trình, tuy nhiên, điều này lại không xảy ra với các nguyên bào sợi non. Họ nhận thấy sự khác biệt liên quan đến một cảm biến oxy protein tên gọi là Epas1, cảm biến này ngăn các tế bào trưởng thành tuân theo các hướng dẫn tái lập trình.

Conrad Hodgkinson, phó giáo sư y học và bệnh lý tại Trường Y DU, người giám sát nghiên cứu cho biết: “Khi chúng tôi đảo ngược lại quá trình lão hóa nguyên bào sợi, về cơ bản là làm cho nguyên bào sợi nghĩ rằng chúng trẻ lại, chúng tôi đã chuyển đổi được nhiều nguyên bào sợi hơn thành cơ tim”.

Khi Epas1 bị ức chế, nhóm nghiên cứu đã chuyển các gói RNA vào những con chuột bị đau tim. RNA chứa các hướng dẫn tái lập trình để chuyển đổi nguyên bào sợi thành mô tim khỏe mạnh và được bọc trong exosome, cấu trúc giống như hình chiếc túi được tìm thấy khắp cơ thể của động vật.

Hodgkinson nói: “Exosome giống như những chiếc túi mua sắm. Các tế bào này kết dính nhiều chất vào trong cục mỡ tròn to để gửi đi và báo hiệu cho các tế bào khác. Chúng là cách các tế bào có thể giao tiếp với nhau”. “Chúng tôi có thể phục hồi gần như toàn bộ chức năng tim sau cơn đau tim bằng cách đảo ngược quá trình lão hóa các nguyên bào sợi trong tim”, Hodgkinson cho biết.

Nghiên cứu không chỉ sử dụng tái lập trình tế bào mà cả cách đảo ngược tác động của lão hóa đối với một số tế bào, nên các nhà nghiên cứu cho biết phát hiện này có thể có tác động trong các lĩnh vực y học khác, bao gồm tái tạo tế bào thần kinh trong não và đảo ngược mô sẹo trên da ở một số tình trạng bệnh da liễu.

Nghiên cứu này đã được công bố trên Journal of Biological Chemistry.

P.T.T (NASATI), theo https://newatlas.com/medical/heart-attack-cellular-reprogramming/, 19/4/2023