Các bệnh liên quan đến thần kinh là những bệnh nguy hiểm nhất đe dọa tới sức khỏe loài người. Các rối loạn như chứng mất trí nhớ, động kinh, các bệnh thoái hóa thần kinh (như bệnh Alzheimer và Parkinson), u não hay các tổn thương não khác đang tạo nên ganh nặng ngày càng lớn cả về mặt sức khỏe tinh thần cũng như tài chính đối với các bệnh nhân và gia đình của họ. Ví dụ, Alzheimer là một bệnh có thể chết người đang ảnh hưởng đến 44 triệu bệnh nhân trên toàn thế giới, hiện chưa có thuốc điều trị hiệu quả.

Ở Việt Nam, một đất nước với dân số 90 triệu người, trong đó thế hệ già chiếm 10%, có tỉ lệ bệnh liên quan đến thần kinh gia tăng và hiện tại đang đứng vị trí thứ 7 trong nhóm các bệnh thường gặp ở Việt Nam. Với dân số đang có nguy cơ già hóa nhanh chóng, các bệnh liên quan tới thần kinh sẽ càng gia tang tỉ lệ, gây áp lực lớn tới chất lượng cuộc sống và tài chính quốc gia. Tuy nhiên, hiện nay vẫn chưa có các phương pháp chữa trị hoàn toàn cho các chứng bệnh này. Trong bối cảnh này, việc phát triển các hợp chất thuốc dẫn cũng như các phối tử cho phép chuẩn đoán hình ảnh phân tích trạng thái não bộ là một đòi hỏi cấp thiết. Các chất này thường đuợc thiết kế với đích là các protein trên màng tế bào. Tuy nhiên việc sàng lọc với hiệu năng cao các cấu trúc thuốc tiềm năng đang bị hạn chế khá nhiều do việc tiên đoán ái lực bằng các phương pháp hiện thời (chẳng hạn như docking) hiện không chính xác.

Cùng với sự tham gia của các chuyên gia phía Đức và Anh về dược sinh học tính toán đa tỉ lệ và các thành viên Việt Nam về mô phỏng vật lý thống kê, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội do PGS.TS. Nguyễn Thế Toàn làm chủ nhiệm đã đề xuất triển khai thực hiện tiểu dự án: “Phát triển cổng thông tin điện tử NeuroDrug Design ứng dụng trong thiết kế và tổng hợp các phối tử dùng trong chẩn đoán hình ảnh não bộ và dẫn truyền thuốc cho các bệnh thoái hoá thần kinh”.

Cổng thông tin điện tử NDD (NeuroDrug Design - Thiết kế thuốc thần kinh) chuyên về phân tích, đánh giá liên kết phổi tử với thụ thể có cơ sở khoa học vật lý chặt chẽ kết hợp với các phương pháp mô hình hóa tin sinh, có hiệu suất tính toán cao và có giao diện trực quan, dễ sử dụng. Cổng giao diện NDD sẽ tạo thành một cơ sở quan trọng của Phòng thí nghiệm để trong tương lai trung hạn và dài hạn có thể tích hợp thành một quy trình gia tốc thiết kế thuốc tịnh tiến như được chỉ ra trên sơ đồ 1. Cổng NDD sẽ giúp phát hiện các ứng cử viên phối tử mới (bước 1 trong sơ đồ 1), sau đó sẽ được thử nghiệm và tối ưu hóa trong các bước 2, 3 tại các phòng thí nghiệm của các công ty dược đang cộng tác với nhóm nghiên cứu ở Đức (Grunenthal, Aachen, Đức) hoặc Việt Nam và bệnh viện ở Việt Nam như Bệnh viện Quân Đội TW 108, Bệnh viện Trường Đại học Quốc gia Hà Nội.  

Trong 2 năm thực hiện của đề xuất này, cổng NDD được xây dựng và kiểm nghiệm với các thụ thể thần kinh đã được nghiên cứu thực nghiệm đã có sẵn bởi nhóm chuyên gia Juelich và của PTN trọng điểm. Nhóm tiểu dự án tập trung vào các phối tử đánh dấu màng protein chuyển vị TSPO ở người. Đây là một dấu chuẩn sinh học có vai trò then chốt cho việc chuẩn đoán sự viêm nhiễm trong não bộ. Sự tăng cường mức độ biểu hiện của TSPO có thể được theo dõi bằng phương pháp chụp cắt lớp phát xạ. Do vậy, các phối tử đánh dấu phóng xạ có thể nhận biết các tổn thương và các quá trình phát bệnh của não bộ với độ nhạy cao. Bước đầu, nghiên cứu này sẽ tập trung vào độ bền dẫn xuất của PK11195 trong cấu trúc bậc bốn của TSPO trên chuột và các trạng thái thù hình của nó. Đề xuất này có những đóng góp quan trọng vào việc phát triển nền khoa học, công nghệ và sáng tạo ở Việt Nam. Theo quan điểm chủ quan của nhóm đề xuất, lần đầu tiên Việt Nam sẽ có một quy trình công nghệ hiện đại, chuyên môn và hợp tác quốc tế mạnh mẽ với những chuyên gia hàng đầu trong lĩnh vực dược học tịnh tiến. Các công nghệ thu được là các phương pháp tiếp cận tính toán đa tỉ lệ cho dược sinh học tính toán, cùng với một quy trình thiết kế thuốc theo tiếp cận mới, hiện đại. PTN có thể chở thành một điểm đến ở Việt Nam cho thị trường sàng lọc thuốc ảo với hiệu suất cao, có đối tác quan hệ chặt chẽ với các công ty dược, bệnh viện trong và ngoài nước.

Trong tương lai, nhóm đề xuất mở rộng hợp tác với các công ty dược khác và tiến tới thương mại hóa công cụ sàng lọc thuốc này cùng như các phối tử tiềm năng phát hiện được.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu của Đề tài (Mã số 17768/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.

P.T.T (NASATI)