Tế bào gốc chống lại hội chứng Down và bệnh Alzheimer: mục tiêu chung và phương pháp tiếp cận cá nhân hóa

Các nhà khoa học từ Tổ chức Ngân hàng Y tế Tohoku thuộc Đại học Tohoku (Nhật Bản) đã công bố một bài đánh giá toàn diện về các phương pháp điều trị hội chứng Down (DS) và bệnh Alzheimer (AD) bằng tế bào gốc hiện tại và đầy hứa hẹn trên tạp chí Nghiên cứu & Liệu pháp Tế bào Gốc. Mặc dù có nguyên nhân khác nhau — nhiễm sắc thể 21 ở DS và sự tích tụ bệnh lý β-amyloid và tau theo tuổi ở AD — nhưng cả hai bệnh đều có đặc điểm chung là cơ chế viêm thần kinh, stress oxy hóa và mất kết nối synap, khiến chúng trở thành mục tiêu tiềm năng cho các liệu pháp tế bào.

Nguồn gốc của tế bào gốc và tiềm năng của chúng

• Tế bào gốc thần kinh (NSC). Chúng có khả năng biệt hóa thành tế bào thần kinh và tế bào hình sao mới. Trong các mô hình tiền lâm sàng của bệnh tiểu đường và AD, việc cấy ghép NSC đã mang lại

  • phục hồi số lượng tế bào thần kinh ở hồi hải mã,
  • cải thiện khả năng học tập và trí nhớ (cải thiện hiệu suất trong các bài kiểm tra mê cung),
  • giảm mức độ cytokine tiền viêm (TNF-α, IL-1β) xuống 40–60%.

• Tế bào gốc trung mô (MSC). Thông qua việc tiết ra các yếu tố dinh dưỡng (BDNF, GDNF) và exosome, chúng làm giảm viêm thần kinh và kích thích quá trình sinh thần kinh nội sinh. Trên mô hình bệnh nhân Alzheimer, chúng đã được xác nhận

  • giảm mảng bám amyloid từ 30–50%,
  • phục hồi mật độ synap (PSD95, Synaptophysin).

• Tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPSC). Được chiết xuất từ tế bào của bệnh nhân tiểu đường hoặc bệnh Alzheimer, chúng cho phép mô hình hóa bệnh lý tùy chỉnh, thử nghiệm các biện pháp can thiệp điều trị và có khả năng tạo ra các ca ghép tự tương thích.

• Tế bào gốc phôi (ESC): Với tính dẻo dai cao nhất, chúng vẫn là nguồn quan trọng cho nghiên cứu cơ bản, mặc dù việc sử dụng lâm sàng của chúng bị hạn chế bởi các tiêu chuẩn đạo đức.

Cơ chế điều trị chung

1. Hoạt động chống hình thành amyloid. Tế bào MSC và NSC kích thích tế bào vi giao và tế bào hình sao hấp thụ β-amyloid, đẩy nhanh quá trình loại bỏ nó khỏi nhu mô.
2. Điều hòa tình trạng viêm thần kinh. Các yếu tố tiết ra từ MSC làm giảm hoạt hóa thể viêm NLRP3 và ức chế sự di chuyển của tế bào hình sao tiền viêm (kiểu hình A1).
3. Kích thích quá trình sinh thần kinh nội sinh. NSC và các yếu tố tăng trưởng từ MSC kích hoạt các tế bào tiền thân thần kinh dự trữ ở vùng dưới não thất và hồi hải mã.
4. Tác dụng chống oxy hóa. Exosome MSC mang miRNA và protein làm tăng biểu hiện của gen chống oxy hóa (NRF2, SOD2).

Các giai đoạn phát triển lâm sàng

• Bệnh Alzheimer.

  • Các thử nghiệm lâm sàng giai đoạn I/II đầu tiên của MSC và NSC đang được tiến hành, trong đó những điều sau đây đã được ghi nhận:

    • xu hướng cải thiện các bài kiểm tra nhận thức MMSE và ADAS-Cog từ 10–15% sau 6 tháng,
    • giảm nồng độ p-tau và β-amyloid trong dịch não tủy.

• Hội chứng Down.

  • Cho đến nay, chỉ giới hạn trong các nghiên cứu tiền lâm sàng trên mô hình chuột, NSC cấy ghép cải thiện hiệu suất nhận thức và giảm tăng sản tế bào vi giao.
  • Các nghiên cứu thí điểm lâm sàng đầu tiên về việc sử dụng MSC được lên kế hoạch để đánh giá tính an toàn và tác động đến chức năng thần kinh.

Những thách thức chính và hướng đi trong tương lai

• Các vấn đề về đạo đức và quy định trong việc sử dụng ESC và iPSC.
• Nguy cơ hình thành khối u và đào thải miễn dịch, đặc biệt là với ESC.
• Chuẩn hóa các phác đồ: liều lượng, đường đưa thuốc (nội sọ, nội tủy), thời điểm can thiệp tối ưu.
• Cá nhân hóa liệu pháp: kết hợp thông tin di truyền của bệnh nhân (ví dụ kiểu gen APOE trong bệnh AD) và loại tế bào gốc để đạt hiệu quả tối đa.
• Phương pháp kết hợp: kết hợp cấy ghép tế bào với tiêm vắc-xin β-amyloid hoặc thuốc ức chế τ-protein kinase.

Bài đánh giá nhấn mạnh rằng mặc dù hội chứng Down và bệnh Alzheimer khác nhau về nguyên nhân, nhưng cơ chế thoái hóa thần kinh của chúng lại chồng chéo lên nhau, và tế bào gốc đang nổi lên như một công cụ đa năng để điều chỉnh chúng. "Việc chuyển đổi từ tiền lâm sàng sang lâm sàng sẽ đòi hỏi nỗ lực chung của các nhà khoa học thần kinh, nhà di truyền học và nhà đạo đức học", các tác giả kết luận. "Nhưng tiềm năng thay đổi tiến trình của những căn bệnh này là rất lớn."