Phát hiện bản đồ đột biến protein giúp làm rõ cơ chế hình thành mảng bám beta amyloid, mở ra cơ hội phát triển liệu pháp điều trị bệnh Alzheimer hiệu quả hơn.
Trong một nghiên cứu mang tính đột phá vừa được công bố, các nhà khoa học tại Viện Wellcome Sanger đã lần đầu tiên thiết lập được bản đồ toàn diện về những thay đổi phân tử sớm nhất gây nên sự tích tụ protein độc hại trong não – yếu tố then chốt trong sự phát triển của bệnh Alzheimer.
Theo nhà sinh học tính toán Anna Arutyunyan, nhóm nghiên cứu đã đo lường tác động của hơn 140.000 biến thể khác nhau của protein Aβ42 – dạng phổ biến nhất của beta amyloid liên quan đến bệnh Alzheimer. Thông qua đó, họ đã xây dựng được bản đồ năng lượng phân tử chi tiết, giúp xác định chính xác cách từng đột biến đơn lẻ ảnh hưởng đến quá trình hình thành sợi amyloid – thành phần tạo nên các mảng bám đặc trưng trong não người bệnh.
Điểm đặc biệt của nghiên cứu là lần đầu tiên tái hiện được trạng thái “chuyển tiếp” – giai đoạn năng lượng trung gian ngắn ngủi và cực kỳ khó nắm bắt mà beta amyloid phải trải qua để kết tụ thành sợi. Trạng thái này lâu nay bị coi là “hộp đen” của quá trình bệnh lý do tính chất thoáng qua và bất ổn định, nhưng lại giữ vai trò thiết yếu trong việc khởi phát bệnh.
Nhờ sử dụng ba kỹ thuật tiên tiến gồm giải trình tự song song hàng loạt, hệ thống đo tốc độ kết tụ bằng tế bào nấm men biến đổi gen và phân tích bằng học máy, nhóm nghiên cứu không chỉ phát hiện rằng các phản ứng kết tụ bắt đầu từ vùng đầu C của peptide Aβ42 – nơi có tính kỵ nước và cấu trúc chặt chẽ – mà còn xác định được một số tương tác cụ thể ảnh hưởng mạnh đến tốc độ hình thành sợi.
Từ kết quả đó, các nhà khoa học tin rằng việc nhắm đích vào vùng đầu C và các tương tác phân tử liên quan có thể là hướng đi mới đầy tiềm năng trong điều trị bệnh Alzheimer. Đây là bước tiến quan trọng giúp thiết kế các liệu pháp nhắm trúng mục tiêu, ngăn chặn quá trình hình thành mảng bám từ giai đoạn sớm, thay vì chỉ điều trị triệu chứng như trước đây.
Giáo sư Ben Lehner, đồng tác giả nghiên cứu, nhấn mạnh: “Quy mô phân tích của chúng tôi chưa từng có tiền lệ, đồng thời chứng minh tính khả thi của phương pháp tiếp cận mới này trong việc khám phá các trạng thái chuyển tiếp phức tạp của protein – vốn cũng là yếu tố gây bệnh trong nhiều chứng rối loạn thoái hóa thần kinh khác”.
Nghiên cứu không chỉ mở ra triển vọng điều trị Alzheimer hiệu quả hơn mà còn góp phần định hình lại cách tiếp cận trong phát triển thuốc nhắm đích các bệnh lý thần kinh nói chung. Đây được xem là một trong những bước ngoặt quan trọng nhất của y học thần kinh trong năm 2025.