Sau một cơn nhồi máu cơ tim, dòng máu đến một phần trái tim bị gián đoạn, khiến các tế bào cơ tim thiếu oxy và chết đi. Vùng cơ tim mất đi thường được thay thế bằng mô sẹo.

Khác với một số mô trong cơ thể có khả năng tái tạo tương đối tốt, tế bào cơ tim trưởng thành ở người hầu như không thể tự phân chia đủ để bù đắp phần đã mất.

Đây là một trong những lý do khiến tổn thương do nhồi máu có thể để lại hậu quả lâu dài. Ngay cả khi người bệnh vượt qua giai đoạn nguy hiểm, trái tim vẫn có thể suy yếu, giảm khả năng bơm máu và dẫn đến suy tim.

Nghiên cứu mới của nhóm khoa học đăng trên Nature Cardiovascular Research ngày 9/11 tập trung vào việc khơi lại khả năng phân chia của tế bào cơ tim. Các nhà nghiên cứu sử dụng mRNA biến đổi để tạm thời kích hoạt hai protein có tên Myc và Cyclin T1 bên trong tế bào.

Myc là yếu tố điều hòa hoạt động của nhiều gene liên quan đến tăng trưởng và phân chia tế bào. Cyclin T1 tham gia điều chỉnh quá trình phiên mã, qua đó hỗ trợ những hoạt động cần thiết để tế bào bước vào chu kỳ phân chia. Việc phối hợp hai yếu tố này nhằm thúc đẩy tế bào cơ tim trưởng thành rời khỏi trạng thái gần như bất động sau tổn thương.

Điểm đáng chú ý là mRNA được sử dụng để tạo ra một đợt kích hoạt ngắn, đủ thúc đẩy quá trình tái phân chia nhưng tránh để tín hiệu tăng trưởng kéo dài không kiểm soát.

Trong thí nghiệm trên chuột bị nhồi máu cơ tim, liệu pháp mRNA giúp thúc đẩy sự tăng sinh của tế bào cơ tim, hỗ trợ sửa chữa mô bị tổn thương và cải thiện chức năng tim.

Theo thông tin do Đại học Cambridge công bố về nghiên cứu, lượng máu được bơm ra trong mỗi nhịp tim ở nhóm được điều trị cao hơn khoảng 10% so với nhóm đối chứng nhận phương pháp giả dược. Đây là mức cải thiện đáng chú ý sau tổn thương cơ tim.

Kết quả cho thấy việc kích hoạt đồng thời Myc và Cyclin T1 trong một khoảng thời gian giới hạn có thể tạo ra tác động sinh học đủ mạnh để thúc đẩy quá trình sửa chữa. Nghiên cứu cũng củng cố giả thuyết rằng khả năng tái tạo của cơ tim trưởng thành không hoàn toàn biến mất, mà có thể bị kìm hãm bởi những cơ chế điều hòa tế bào.

mRNA đóng vai trò như một bản hướng dẫn tạm thời để tế bào tạo ra protein cần thiết. Khác với việc đưa trực tiếp gene vào bộ gene của tế bào, phương pháp này không nhằm tạo ra sự thay đổi di truyền lâu dài. Khi phân tử mRNA bị phân hủy, tín hiệu sản xuất protein cũng giảm xuống.

Cách tiếp cận này có ý nghĩa đặc biệt đối với Myc, bởi protein này có liên quan đến quá trình tăng sinh tế bào và cũng được biết đến với vai trò trong nhiều loại ung thư. Nếu hoạt động của nó bị kích thích quá lâu hoặc không đúng vị trí, nguy cơ tăng sinh mất kiểm soát có thể xuất hiện.

Tuy nhiên, thử nghiệm được thực hiện trên động vật, chưa chứng minh liệu pháp có thể hoạt động an toàn và hiệu quả ở người.

Những vấn đề cần tiếp tục làm rõ bao gồm khả năng đưa mRNA đến đúng tế bào cơ tim, kiểm soát thời gian biểu hiện protein, xác định liều lượng tối ưu và đánh giá nguy cơ phát sinh rối loạn nhịp tim hoặc tăng sinh tế bào ngoài ý muốn.

Trái tim cũng là một cơ quan có cấu trúc phức tạp. Việc khiến tế bào cơ tim phân chia không tự động bảo đảm các tế bào mới kết nối đúng cách, co bóp đồng bộ và hòa nhập với hệ thống dẫn truyền điện của cơ quan này.

Vì vậy, bước tiếp theo không chỉ là chứng minh tế bào có thể tái phân chia, mà còn phải xác nhận phần mô mới thực sự đóng góp vào chức năng bơm máu và không gây ra biến chứng về lâu dài.