Một chiến lược mới đầy hứa hẹn có thể giúp xương bị gãy mau lành hơn

Những người mắc bệnh tiểu đường có nguy cơ gãy xương cao hơn so với dân chúng nói chung. Và nếu xương bị gẫy, sẽ mất nhiều thời gian hơn bình thường để làm lành vết thương.

Trong bài viết trên tạp chí Biomaterials mới đây, Henry Daniell, Shuying (Sheri) Yang và các đồng nghiệp tại Trường Đại học Nha khoa Penn đã chia sẻ những phát hiện đầy hứa hẹn từ một mô hình động vật trong đó một loại thuốc protein nuôi cấy từ thực vật đã cho thấy tác dụng chữa lành gãy xương nhanh chóng.

Nghiên cứu này, sử dụng yếu tố tăng trưởng giống như protein insulin -1 (IGF-1), cho thấy một loại thuốc ổn định bằng đường uống được chiết xuất từ cây rau diếp có thể kích thích sự phát triển của các tế bào tạo xương và thúc đẩy tái tạo xương.

Thật kinh ngạc khi một protein có ảnh hưởng đến việc chữa lành gãy xương. Những loại thuốc dành cho bệnh nhân tiểu đường bị gãy xương hiện có trên thị trường đòi hỏi phải tiêm thuốc lặp đi lặp lại, phải đến bệnh viện thăm khám nhiều lần nhưng việc tuân thủ và độ kiên nhẫn trong điều trị là thấp. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã cho bệnh nhân uống thuốc do chúng tôi tạo ra mỗi ngày một lần và phát hiện thấy vết thương mau chóng được làm lành”, Daniell, tác giả bài báo cho biết.

Chữa lành vết thương là một vấn đề sức khỏe trọng tâm, mang lại nhiều lợi ích đáng kể cho bệnh nhân đặc biệt là đối với những bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường.  Những bệnh nhân này thường có xu hướng khó hồi phục xương, nguy cơ gãy xương cao. Điều này là một thách thức lớn trong quá trình điều trị cho bệnh nhân. Việc cung cấp IGF-1 mới cho người thông qua việc ăn rau diếp rất có hiệu quả, dễ dàng thực hiện và là một lựa chọn thú vị cho nhiều bệnh nhân”, Yang, đồng tác giả bài báo nói.

Nghiên cứu cung cấp một lựa chọn điều trị mới và rất lý tưởng cho các bệnh nhân bị gãy xương do mắc bệnh tiểu đường và các bệnh cơ xương khớp khác”.

Nghiên cứu sử dụng nền tảng chế tạo thuốc dựa trên thực vật mà Daniell đã phát triển trong nhiều năm qua, yêu cầu cần phải đưa được một protein có lợi vào bên trong các tế bào thực vật, khiến chúng bắt đầu biểu hiện gen đó bên trong tế bào của chúng, cuối cùng tạo ra protein đó trong lá của chúng sau đó sẽ thu hoạch và sử dụng trong một liệu pháp trị liệu dùng đường uống.

Trong nghiên cứu này, mục tiêu của nhóm nghiên cứu là IGF-1 mới, một loại protein rất quan trọng đối với sức khỏe của xương và cơ bắp. Khi nồng độ IGF-1 trong máu thấp hơn sẽ liên quan đến việc tăng nguy cơ gãy xương.

Từ nghiên cứu tập trung vào chứng loạn dưỡng cơ trước đó được thực hiện bởi Elizabeth Barton, cựu giảng viên của Trường Đại học Nha khoa Penn, hiện đang công tác tại Trường Đại học Florida, các nhà nghiên cứu tin rằng IGF đặc biệt, tiền chất của protein chứa thành phần riêng biệt có tên gọi là e- Peptide, có khả năng kích thích tái sinh tốt hơn so với IGF-1 trưởng thành thiếu peptide. IGF1 hiện được sử dụng trong các phòng khám không chỉ thiếu e-peptide mà còn bị glycosyl hóa.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng các phương pháp mà Daniell đã điều chế để biểu hiện biến thể IGF-1 ở người rõ trên lá cây và loại bỏ gen đề kháng kháng sinh để lựa chọn các cây nuôi dưỡng protein mục tiêu.  Đây là bước quan trọng để sẵn sàng áp dụng nghiên cứu lâm sàng. Họ đã cấy ghép protein tiền thân IGF-1 với một protein khác, CTB, giúp mang các protein đã hợp nhất từ ​​đường tiêu hóa vào máu. Sau khi tiến hành trồng loại rau diếp chuyển gen, họ đông khô và nghiền thành lá, chứng minh sản phẩm ổn định trong thời gian gần ba năm.

Nền tảng cơ bản đối với tất cả các dự án chúng tôi thực hiện là monh muốn có thể cung cấp được loại thuốc này có giá cả phải chăng, đầy đủ và có thể thực hiện tại nhà”, Daniell nói.

Trong cả tế bào chuột và tế bào người, các nhà nghiên cứu cho thấy loại thuốc có nguồn gốc thực vật này đã khiến nhiều loại tế bào, bao gồm tế bào mô miệng và nguyên bào xương, hoặc tế bào tạo xương, phát triển, biệt hóa và phân chia để tạo thành nhiều loại tế bào khác nhau.

Trong nghiên cứu điều tra hoạt động của thuốc trong các mô hình động vật, các nhà nghiên cứu ban đầu cho thấy việc cho chuột ăn sản phẩm có nguồn gốc từ thực vật này khiến mức độ IGF-1 của chúng tăng lên. Và trong mô hình chuột mắc bệnh tiểu đường, họ đã phát hiện ra rằng thể tích xương, mật độ và diện tích xương được cải thiện. Đây là một dấu hiệu rất tốt để chữa lành gãy xương nhanh chóng.

Trong trong tương lai, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ tiếp tục phát triển IGF-1 mới này có để không chỉ để dung cho chữa gãy xương mà còn cho các vấn đề về cơ xương khác, bao gồm loãng xương và tái tạo xương sau ung thư.

P.T.T (NASATI), theo https://phys.org/news/2020-02-strategy-broken-bones-faster.html, 24/2/2020