Hình ảnh: Pixabay / CC0 Public

Nhà nghiên cứu từ Skoltech và các đồng nghiệp của họ đã chứng minh rằng các vi nang có thể phân hủy sinh học được cấu trúc nano có thể hướng dẫn sự phát triển của tế bào thần kinh hải mã trong một thí nghiệm in vitro. Các vi nang cung cấp yếu tố tăng trưởng thần kinh, một peptide cần thiết cho sự phát triển của tế bào thần kinh. Bài báo mô tả công trình này đã được xuất bản trên tạp chí Dược phẩm.

Nhiều tình trạng thoái hóa thần kinh có thể dẫn đến các rối loạn nghiêm trọng có liên quan đến mức độ suy giảm của các yếu tố tăng trưởng trong não – các chất kích thích giúp tế bào thần kinh phát triển, sinh sôi và tồn tại. Một số nghiên cứu lâm sàng về bệnh Alzheimer và Parkinson đã chỉ ra rằng việc cung cấp các yếu tố tăng trưởng này đến các tế bào thần kinh thoái hóa cụ thể có thể có tác dụng điều trị. Tuy nhiên, nó là khá khó để làm trong thực tế; Khi được dùng theo đường toàn thân, như một loại thuốc điển hình, chúng có thể khó thâm nhập vào hàng rào máu não và các tác dụng phụ nghiêm trọng. Và việc sử dụng vi rút để phân phối chúng như một hình thức trị liệu gen có nghĩa là người ta không thể dễ dàng ngừng điều trị một khi nó được bắt đầu, điều này cũng dẫn đến những lo ngại về an toàn.

Olga Sindeeva và Gleb Sukhorukov của Skoltech và Đại học Queen Mary ở London, cùng với các đồng nghiệp của họ, đã quyết định thử sử dụng phân phối có mục tiêu ở dạng vi nang với kích thước trung bình từ 2 đến 3 micromet mang lại một trong những loại chuỗi thần kinh này, yếu tố tăng trưởng thần kinh (NGF), trực tiếp đến vị trí cần thiết. Để sản xuất viên nang, nhóm nghiên cứu đã sử dụng poly-L-arginine và dextran và kỹ thuật từng lớp, khi các màng rất mỏng được lắng đọng, như tên gọi, từng lớp một để tạo thành viên nang. Các nghiên cứu trước đó cho thấy những viên nang này tương thích sinh học và có thể hoạt động bình thường ở cả lát mô và động vật gặm nhấm, không có tác dụng phụ có thể phát hiện được.

“Công nghệ đóng gói thông qua từng lớp (LbL) có một lợi thế, trước hết là tính linh hoạt của nó, có nghĩa là khả năng điều chỉnh các chức năng khác nhau cho phù hợp với vỏ của viên nang và kết hợp nhiều hàng hóa khác nhau. Ngoài ra, không giống như nhiều phương pháp đóng gói khác, Sự đóng gói LbL được xử lý trong điều kiện nước, tương thích tuyệt đối với các phân tử mỏng manh như một số peptit, protein và đặc biệt là các yếu tố tăng trưởng, “Sukhorukov nói.

Đối với thí nghiệm mới của họ, các nhà nghiên cứu đã sử dụng nuôi cấy tế bào thần kinh hồi hải mã của chuột, được nghiên cứu sau khi bổ sung các vi nang. Hóa ra NGF được cung cấp trong chúng đã thúc đẩy sự phát triển tế bào thần kinh khá đáng kể, và sự phát triển mới này không phải là tùy ý mà là hướng tới các cụm vi nang. NGF cũng tăng cường phân nhánh nơron, một quá trình dẫn đến sự hình thành các sợi trục và đuôi gai, các yếu tố chức năng chính của một tế bào thần kinh. Cuối cùng, các tế bào thần kinh được xử lý bằng NGF trong các vi nang có thể hình thành các khớp thần kinh chức năng. Nếu phương pháp này hoạt động trong các ứng dụng lâm sàng, nó có thể có nghĩa là đảo ngược sự thoái hóa thần kinh được quan sát thấy trong nhiều bệnh.

“Các đặc tính của vi nang LbL có thể được điều chỉnh tùy theo ứng dụng. Vì vậy, khả năng tương thích sinh học, sự suy thoái và sự phóng thích có kiểm soát được xác định bởi sự lựa chọn các polyme được sử dụng trong thành phần vỏ nang. Sự phóng thích có kiểm soát cũng có thể đạt được bằng các kích thích bên ngoài như siêu âm, laser, hoặc một từ trường, “Gleb Sukhorukov lưu ý.

Nhóm nghiên cứu có kế hoạch thử nghiệm công nghệ giải phóng NGF có kiểm soát của họ để phục hồi nhanh chóng sau chấn thương thần kinh. Các nghiên cứu trước đó cũng chỉ ra rằng cách tiếp cận tương tự có thể hoạt động với các yếu tố tăng trưởng khác như yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi cơ bản, một loại protein liên quan đến một loạt các quá trình sinh học bao gồm phát triển phôi và sửa chữa mô.

Nguồn: medicalxpress