Trí tuệ nhân tạo mang đến hy vọng tìm ra phương pháp điều trị bệnh Alzheimer

AI mang đến hy vong điều trị bệnh Alzheimer

Theo đó, các nhà khoa học tại Đại học California, AI đóng vai trò chủ chốt trong một nghiên cứu quan trọng về bệnh Alzheimer, trong đó xác định một gen không chỉ là dấu hiệu mà còn có thể là nguyên nhân trực tiếp gây ra căn bệnh này.

Các tế bào não được gọi là tế bào hình sao có thể là một trong những chìa khóa dẫn đến bệnh Alzheimer. Ảnh: Getty

Theo các nhà khoa học, trọng tâm của nghiên cứu là enzyme có tên phosphoglycerate dehydrogenase (PHGDH) và gen mã hóa enzyme này. Trước đây, các nhà nghiên cứu từng phát hiện rằng PHGDH hoạt động mạnh hơn ở những người mắc bệnh Alzheimer tiến triển nhanh. Đến nay mối liên hệ giữa PHGDH và Alzheimer vẫn chưa được làm rõ.

Tuy nhiên, bằng cách sử dụng AI để mô hình hóa cấu trúc ba chiều của enzyme PHGDH, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra một chức năng ẩn trước đây của enzyme này: khả năng bật và tắt các gen cụ thể.

Phân tích sâu hơn cho thấy PHGDH có thể tương tác với hai gen trong tế bào hình sao - loại tế bào não chịu trách nhiệm điều hòa tình trạng viêm và loại bỏ chất thải.

Sự can thiệp này được cho là một trong những cơ chế chủ yếu gây ra bệnh Alzheimer, từ đó giải thích mối liên hệ giữa PHGDH và căn bệnh.

"Điều này thực sự đòi hỏi AI hiện đại phải xây dựng cấu trúc ba chiều một cách chính xác để có thể thực hiện khám phá này" - kỹ sư sinh học Sheng Zhong thuộc UC San Diego chia sẻ.

Tiếp theo, các nhà khoa học tìm cách ức chế một phần hoạt động của PHGDH nhằm ngăn cản khả năng điều hòa gen của nó trong tế bào hình sao nhưng vẫn duy trì chức năng enzym thiết yếu. Từ đó, nhóm đã xác định được một phân tử có tên NCT-503 phù hợp với tiêu chí đề ra.

Bên cạnh đó, AI cũng tiếp tục được sử dụng để mô phỏng sự tương tác giữa phân tử này và PHGDH. Đồng thời, cho thấy NCT-503 có khả năng liên kết với một "túi" trong PHGDH nhằm ngăn chặn việc bật tắt gen không mong muốn.

Mặc dù cần thêm thời gian để phát triển thành thuốc điều trị chính thức, tuy nhiên nghiên cứu cho thấy NCT-503 có thể làm suy yếu hoạt động gây hại của PHGDH trong các mô hình chuột mắc bệnh Alzheimer.

Đặc biệt, những con chuột được điều trị với NCT-503 thể hiện sự cải thiện rõ rệt trong các bài kiểm tra trí nhớ và giảm lo âu.

"Hiện nay đã có một ứng cử viên điều trị có hiệu quả đã được chứng minh và có tiềm năng được phát triển thêm thành các thử nghiệm lâm sàng. Đồng thời, cũng có thể có những lớp phân tử nhỏ hoàn toàn mới có khả năng được sử dụng để phát triển thành phương pháp điều trị trong tương lai" - Kỹ sư  Zhong khẳng định.

Điều đặc biệt quan trọng là NCT-503 có thể vượt qua hàng rào máu não để tiếp cận trực tiếp các tế bào thần kinh và tế bào liên quan – yếu tố then chốt khiến hướng điều trị này càng thêm hứa hẹn. Thậm chí, loại thuốc dựa trên phân tử này có thể được bào chế dưới dạng uống.

Dù còn nhiều yếu tố phức tạp liên quan đến sự phát triển của bệnh Alzheimer với các nguyên nhân từ di truyền đến môi trường, mỗi nghiên cứu mới như công trình này đang góp phần thu hẹp khoảng cách đến các giải pháp điều trị hiệu quả hơn.

Ông Zhong cũng cho biết thêm, các phương án điều trị bệnh Alzheimer hiện nay còn rất hạn chế và phản ứng điều trị hiện tại không có gì nổi bật.

Nguyên nhân, biểu hiện của bệnh Alzheimer

Được biết, Alzheimer là một bệnh lý về não có tác động đến trí nhớ, suy nghĩ và hành vi. Đây là một trong những căn nguyên phổ biến gây chứng giảm trí nhớ ở người già, bệnh đặc trưng bởi sự mất dần các nơron thần kinh và synap trong vỏ não và một số vùng dưới vỏ.

Hiện nay, tại Mỹ có hơn 5 triệu người đang chung sống với bệnh này.

 Bệnh có xu hướng nặng dần gây ảnh hưởng xấu tới các hoạt động sinh hoạt hàng ngày, tới trí nhớ, hoạt động ngôn ngữ và tư duy của người bệnh, trong đó có khoảng 60% đến 80% trong những người mắc bệnh này bị suy giảm trí nhớ nghiêm trọng.

 Đặc biệt, bệnh thường xuất hiện ở người trên 65 tuổi. Bệnh cũng có xu hướng trầm trọng hơn theo thời gian và cuối cùng có thể gây tử vong.

Mặc dù các triệu chứng có thể rất khác nhau, tuy nhiên nó thường biểu hiện như: hay quên, lú lẫn, đi lạc ở những nơi quen thuộc, để đồ đạc không đúng chỗ và gặp khó khăn khi nói và viết…

Đến nay, nguyên nhân gây bệnh Alzheimer vẫn chưa được xác định một cách rõ ràng, tuy nhiên các nhà khoa học có đưa ra một số giả thuyết về nguyên nhân gây bệnh này như: Sự tích tụ của một loại protein ở trong não dẫn đến chết dần các tế bào não; Quá trình lão hóa gây ra sự phá hủy các myelin làm giảm quá trình dẫn truyền thần kinh, kết quả làm chết các tế bào thần kinh; Rối loạn quá trình sản xuất và hoạt động của các chất oxy hóa trong cơ thể.

Về yếu tố có thể gây bệnh Alzheimer bao gồm: Tuổi cao; Tiền sử có người trong gia đình mắc bệnh; Mắc hội chứng Down; Tiền sử chấn thương sọ não đặc biệt ở những giai đoạn cuối đời; Mắc bệnh trầm cảm muộn sau 65 tuổi; Ít vận động và chế độ ăn uống ít rau xanh, trái cây; Mắc các bệnh tim mạch, tăng cholesterol, đái tháo đường và hút thuốc lá…

Mặc dù, vẫn chưa có phương pháp nào hồi phục hay điều trị dứt điểm bệnh Alzheimer, nhưng theo các chuyên gia y tế, việc phòng ngừa căn bệnh này có thể được thực hiện như sau:

Thứ nhất, kích thích trí não bằng việc đọc sách, báo thường xuyên; Chơi những trò chơi trí tuệ; Ghi chép lại các hoạt động trong ngày; Học thêm 1 môn ngoại ngữ mới;...

Thứ hai, duy trì chế độ ăn uống khoa học và lành mạnh bằng hình thức hạn chế đường và carbohydrates như: bột mì trắng, mì ống, gạo trắng; Tiêu thụ nhiều omega-3 có nhiều trong cá hồi, cá cơm, quả óc chó…; Thực hiện chế độ ăn uống giàu vitamin B12 và axit folic, bổ sung vitamin E - có nhiều trong đậu tương, giá, vừng, lạc, hạt hướng dương,…

Thứ ba, tập thể dục thường xuyên như đi bộ, bơi lội có thể giúp làm tăng khả năng kết nối các mạch trong não và kích thích phát triển khả năng nhận thức.

Thứ tư, tăng cường giao tiếp xã hội như tham gia một lớp học về chủ đề mà bạn quan tâm; Thường xuyên gặp gỡ bạn bè, hàng xóm; Ra ngoài đi dạo công viên, tập hít thở sâu,...

Thứ năm, ngủ đúng giờ, đủ giấc.

Thứ sáu, kiểm soát lo âu, căng thẳng bằng những liệu pháp như tập yoga, thiền, nghe nhạc…

Phạm Sinh