Các nhà khoa học tại UC Santa Barbara đã phát hiện một protein gọi là BAG2 rất quan trọng trong việc tìm hiểu bệnh Alzheimer và có thể mở ra những mục tiêu mới cho việc phát triển thuốc. Họ đã sẵn sàng chuyển từ việc nghiên cứu những protein được cấy trong vi khuẩn sang tìm hiểu hoạt động của chúng trong chuột.
Trong một bài báo được công bố gần đay trên Tạp chí Neuroscience, các nhà nghiên cứu mô tả những hoạt động quan trọng của BAG2 trong việc làm sạch những tế bào não. Protein tau thường được tìm thấy trong tế bào não, nhưng các nhà khoa học không hiểu tại sao nó kết thành những mớ lộn xộn ở những người mắc bệnh Alzheimer
Tác giả chính Kenneth S. Kosik, đồng giám đốc của Học viện nghiên cứu khoa học thần kinh của UCSB, đồng thời là giáo sư Harriman về khoa học thần kinh, đã tham gia vào nghiên cứu những nơron phá triển thành những sợi nhỏ lộn xộn, một trong những dấu hiệu của căn bệnh. Kosik cho biết: “Chúng tôi là một trong số ít những phòng thí nghiệm phát hiện ra tau phát triển lộn xộn thành những sợi nhỏ”.
Nhóm của Kosik gần đây bắt đầu làm việc với BAG2 để phát hiện làm thế nào nó có thể tham gia vào việc gỡ bỏ tau bị rối loạn. Kosik cho biết: “Khi bạn đưa protein này vào tế bào, nó loại bỏ những tau bị tổn thương một cách dễ dàng”. Nó không loại bỏ tất cả các tau, mà chỉ chọn những protein tau bị tổn thương.
Vì những lý do chưa rõ, khi tau kết lại thành những mớ lộn xộn, tế bào không thể loại bỏ nó. Kosik giải thích: “Tất cả các tế bào bao gồm tế bào thần kinh có hệ thống phức tạp và tinh vi để loại bỏ những protein. Protein có thời gian quay vòng nhất định, đôi khi chúng bị tổn thường. Tế bào có thùng rác riêng gọi là proteosome, và những protein bị tổn thương tập trung tại đó”.
Kosik tiếp tục: “Chúng tôi thực hiện thí nghiệm này theo nhiều cách. Chúng tôi đã phát hiện một phần về hoạt động của BAG2. Chúng tôi kích hoạt nó để loại bỏ tau. Chúng tôi vô hiệu hóa nó để tăng tau. Chúng tôi đã thực hiện rât nhiều biến đổi sự dụng tế bào vi khuẩn”. BAG2 là một nhân tố mới, một protein mới có thể là mục tiêu nghiên cứu quan trọng đối với bệnh Alzheimer
| Hình ảnh các nơron được cấy trong vi khuẩn. (Ảnh: Đại học California – Santa Barbara). |
Kosik nhận định: “Vẫn chưa có loại thuốc hoặc phương pháp chữa trị nào trong những phát hiện này, tuy nhiên bước đầu tiên trong việc chống lại bất cứ bệnh tật này là tìm kiếm mục tiêu cho loại thuốc được phát triển. Đây là protein tham gia vào những rối loạn sợi thần kinh, vì vậy chúng tôi có mục tiêu mới cho việc phát triển thuốc. Đây chỉ là một mục tiêu mới chứ không phải một loại thuốc hoặc phương pháp chữa trị. Mục tiêu đó là BAG 2”. Kosik đang hướng tới việc nghiên cứu BAG2 ở chuột.
Kosik giải thích rằng chúng ta đều có những protein đó trong tế bào, tuy nhiên, chúng có thể bị rối loạn. Mức độ của chúng có thể không thích hợp, hoặc chúng hoạt động sai chức năng theo một cách khác. Protein bình thường có thể bắt đầu hoạt động sai chức năng.
“Có thể BAG2 không thực hiện đúng chức năng của mình, hoặc số lượng BAG2 quá nhiều, vì đôi khi tau hình thành, và không có đủ BAG2 ở đó,” Kosik cho biết. “Chúng ta không thể kết luận rằng BAG2 là vấn đề cơ bản cho tình trạng bệnh. Đó chỉ là một mục tiêu có thể giúp chúng ta chống lại loại bệnh này”.
Tuy nhiên, dự án hiện tại đã bắt đầu khi Kosik và nhóm nghiên cứu nghi ngờ một trong những vấn đề của bệnh Alzheimer đó là tại sao tế bào không thể loại bỏ tau. Họ đã biết, thậm chí từ trước khi dự án bắt đầu, rằng tế bào đã đánh dấu protein tau ở bệnh Alzheimer để loại bỏ nó. Có chỉ dấu trên tau protein trong những rối loạn sợi thần kinh, chỉ ra rằng protein này nên được loại bỏ. Chỉ dấu này gọi là ubiquitin.
Trước đây, nhóm nghiên cứu của Kosik đã phát hiện một protein tham gia vào quyết định loại bỏ tau. Protein này gọi là CHIP, và nhóm nghiên cứu đã công bố thông tin về nó 4 năm trước.
Kosik cho biết: “Chúng tôi đã biết điều gì đó đãng xảu ra. CHIP có hai chức năng. Nó thông báo với tế bào rằng có một protein ở đây đang ở thời điểm quyết định. Nếu protein đó được phục hồi, CHIP sẽ không hoạt đọng và tau trở thành một protein bình thường. Nếu protein không thể phục hồi vì nó bị tổn thương quá năng, thì CHIP sẽ hoạt động và đánh dấu tau để loại bỏ bằng cách đưa vào một số ubiquitin”.
Hai đồng tác giả đầu tiên là Daniel C. Carretiero, nhà khoa học bậc sau tiến sĩ, và Israel Hernandez, sinh viên nghiên cứu sinh. Cả hai là những nhà sinh vật học phân tử. Đồng tác giả Pierre Neveu làm việc tại phòng thí nghiệm của Kosik, cũng như Học viện vật lý lý thuyết Kavli của UCSB. Neveu đã mang lại một số kiến thức điện toán củng cố những phát hiện của nghiên cứu.