Thử nghiệm lâm sàng liệu pháp protein thiết kế đầu tiên gây chấn động giới khoa học thần kinh Mỹ

Thử nghiệm lâm sàng đầu tiên trên người của liệu pháp protein thiết kế đang làm chấn động giới khoa học thần kinh tại Mỹ — khi các nhà nghiên cứu Trung Quốc đưa công nghệ DREADD vào điều trị các bệnh thần kinh khó chữa như động kinh, Parkinson và đau thần kinh mãn tính.

Không khí tại cuộc họp của Viện Y tế Quốc gia Mỹ (NIH) thuộc sáng kiến BRAIN ở Bethesda, Maryland tuần này được mô tả là "sự im lặng chết lặng" khi Bryan Roth từ Trường Y Đại học North Carolina công bố thông tin về ít nhất 7 thử nghiệm lâm sàng tại Trung Quốc đang thử nghiệm liệu pháp hóa gen thần kinh trên người.

Hình ảnh não bộ qua MRI

Công nghệ DREADD là gì?

DREADD (Designer Receptors Activated by Designer Drugs) là nhóm protein thụ thể thiết kế được phát triển bởi Roth cách đây 20 năm. Công nghệ này dựa trên một loại thụ thể nhân tạo có độ nhạy cực cao với một loại thuốc phân tử nhỏ — clozapine, vốn được dùng điều trị tâm thần phân liệt. Thụ thể này liên kết với thuốc ở mức ái lực picomolar, nghĩa là nhạy hơn rất nhiều so với bất kỳ thụ thể tự nhiên nào của con người.

Cơ chế hoạt động của DREADD khá tinh vi: các nhà nghiên cứu sử dụng vector virus để đưa gen mã hóa thụ thể protein vào một nhóm tế bào thần kinh cụ thể. Khi thụ thể này được biểu hiện và gắn với thuốc, nó sẽ ức chế tín hiệu thần kinh trong các tế bào đó cũng như các mạch não liên quan.

Lợi thế vượt trội so với phương pháp truyền thống

Dirk Trauner, nhà hóa sinh tại Đại học Pennsylvania, người làm việc về optogenetics (một công nghệ liên quan), nhận định DREADD mang lại "một con dao chính xác hơn" với khả năng giảm tác dụng phụ so với các phương pháp khác.

"Các phân tử nhỏ nhắm vào thụ thể nội sinh có thể gây tác dụng ngoài ý muốn khi các thụ thể này biểu hiện ở các vùng não khác hoặc khi phân tử kích hoạt các thụ thể tương tự. Trong khi đó, DREADD chỉ xuất hiện tại nơi được đưa vào." — Dirk Trauner

Công nghệ này đã trở thành công cụ nghiên cứu phổ biến trong khoa học thần kinh, cho phép các nhà khoa học thay đổi hoạt động của mạch não. Tuy nhiên, cho đến nay, DREADD chưa từng được sử dụng trong lâm sàng.

Các thử nghiệm lâm sàng tại Trung Quốc

Theo Roth, khoảng 2 tháng trước, tin đồn về việc sử dụng protein thiết kế để điều trị bệnh não đã khiến ông và một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tìm kiếm trong cơ sở dữ liệu thử nghiệm lâm sàng ở Mỹ và Trung Quốc. Họ phát hiện 7 nghiên cứu về các bệnh như động kinh kháng trị, bệnh Parkinson và đau thần kinh.

Điểm đáng chú ý là đối với nhiều bệnh trong số này, phương pháp điều trị cuối cùng hiện nay là phẫu thuật cắt bỏ một phần não. Roth chỉ ra rằng liệu pháp hóa gen có thể giúp bệnh nhân tránh được điều đó, mặc dù nếu gặp tác dụng phụ không mong muốn, bệnh nhân vẫn có thể phải phẫu thuật sau đó.

Hình ảnh minh họa nghiên cứu DREADD

Rủi ro và triển vọng

Ba trong số các thử nghiệm DREADD sử dụng virus liên quan đến adeno (AAV) làm vector để đưa liệu pháp gen vào cơ thể. Liệu pháp gen sử dụng virus mang rủi ro phản ứng miễn dịch nghiêm trọng, đôi khi gây tử vong. Gần đây đã có một số ca tử vong trong các thử nghiệm liệu pháp gen giai đoạn đầu tại Trung Quốc.

Tuy nhiên, Roth lưu ý rằng 6 trong số các nghiên cứu dường như bắt đầu vài tháng sau thử nghiệm động kinh đầu tiên, gợi ý rằng các nhà điều tra có thể đã bắt đầu sau khi nhận được dấu hiệu về độ an toàn của liệu pháp gen.

Jacques Carolan, nhà thần kinh học tại Đại học College London, người có mặt tại cuộc họp BRAIN, đã đăng trên X: "Nếu chúng ta cần thêm bằng chứng rằng Trung Quốc đang dẫn đầu trong lĩnh vực thần kinh học, thì đây chính là nó."

Ý nghĩa đối với tương lai

Theo Roth, nghiên cứu có tiềm năng lớn nhất tập trung vào đau thần kinh sinh ba (trigeminal neuropathic pain), một tình trạng gây suy nhược đến mức là yếu tố nguy cơ dẫn đến tự tử.

"Nếu thử nghiệm đó thành công, nó sẽ mở đường cho liệu pháp dựa trên mạch thần kinh cho hầu hết các bệnh tâm thần kinh." — Bryan Roth

C&EN đã liên hệ để xin ý kiến từ các nhà điều tra chính của các thử nghiệm lâm sàng. Kết quả của những thử nghiệm này có thể định hình lại hoàn toàn cách chúng ta tiếp cận các bệnh thần kinh — một lĩnh vực mà trước đây phụ thuộc chủ yếu vào thuốc và phẫu thuật xâm lấn.