Các cụm vi mô này - gọi là oligomer alpha-synuclein - từ lâu được cho là nguyên nhân gây tổn thương tế bào thần kinh, nhưng trước đây chưa từng được nhìn thấy trong mô não người. Nhóm nghiên cứu liên kết giữa Đại học Cambridge, Đại học London (UCL), Viện Francis Crick và Polytechnique Montréal đã phát triển kỹ thuật hình ảnh cực nhạy mới mang tên ASA-PD (Advanced Sensing of Aggregates for Parkinson’s Disease), cho phép nhận diện, đếm và so sánh trực tiếp các cụm protein trong mô não.
Công trình công bố trên tạp chí Nature Biomedical Engineering cho thấy ở bệnh nhân Parkinson, các cụm oligomer xuất hiện nhiều hơn, lớn hơn và phát sáng mạnh hơn so với người khỏe mạnh cùng độ tuổi. Nhóm còn phát hiện một nhóm oligomer đặc biệt chỉ thấy ở bệnh nhân, có thể là dấu hiệu sớm nhất của bệnh, xuất hiện nhiều năm trước khi có triệu chứng lâm sàng.
Giáo sư Steven Lee thuộc Khoa Hóa học Yusuf Hamied, Đại học Cambridge, đồng chủ trì nghiên cứu, cho biết: “Thể Lewy là đặc trưng của bệnh Parkinson, nhưng chúng chỉ cho thấy nơi bệnh đã đi qua, chứ không phải nơi bệnh đang bắt đầu. Nếu có thể quan sát giai đoạn sớm nhất, chúng ta sẽ hiểu rõ hơn cách bệnh tiến triển và cách can thiệp hiệu quả”.
Kỹ thuật ASA-PD sử dụng kính hiển vi huỳnh quang độ nhạy cực cao, có thể phát hiện hàng triệu oligomer trong mẫu mô não sau khi tử vong. Bằng cách khuếch đại tín hiệu phát sáng và loại bỏ nhiễu nền, các nhà khoa học đã “nhìn thấy từng cụm protein riêng lẻ - như thể nhìn thấy sao giữa ban ngày”, theo lời tiến sĩ Rebecca Andrews, đồng tác giả chính.
Giáo sư Lucien Weiss (Polytechnique Montréal) cho biết phương pháp này không chỉ cho phép chụp ảnh từng điểm tổn thương mà còn “tạo ra bản đồ toàn diện về sự biến đổi protein trong não”, có thể ứng dụng cho các bệnh thoái hóa thần kinh khác như Alzheimer hay Huntington.
Giáo sư Sonia Gandhi (Viện Francis Crick) nhận định: “Cách duy nhất để hiểu bệnh người là nghiên cứu trực tiếp bộ não người, nhưng độ phức tạp của nó khiến điều này cực kỳ khó khăn. Chúng tôi hy vọng việc vượt qua rào cản công nghệ này sẽ giúp giải mã tại sao, ở đâu và bằng cách nào các cụm protein hình thành và làm thay đổi môi trường não, dẫn đến bệnh”.
Nghiên cứu nhận được tài trợ từ Aligning Science Across Parkinson’s (ASAP), Quỹ Michael J. Fox và Hội đồng Nghiên cứu Y học Anh (MRC). Nhóm tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các bệnh nhân và gia đình đã hiến tặng mô não, giúp khoa học tiến gần hơn tới khả năng phát hiện sớm và điều trị tận gốc bệnh Parkinson trong tương lai.
