Da chuột bên trái chưa mọc lông và bên phải đang mọc lông sau khi được chữa bằng dược phẩm UK5099 - Ảnh: UCLA

Hai nhà khoa học Heather Christofk và William Lowry, thuộc trung tâm nghiên cứu Y học tái tạo Tế bào gốc Eli và Edythe Broad tại UCLA, đã công bố kết quả nghiên cứu trên tạp chí khoa học Nature Cell Biology.

Các tế bào gốc nang lông là những tế bào sống lâu dài trong nang tóc. Chúng tồn tại bên trong da và sinh ra tóc trong suốt cuộc đời con người. Chúng thụ động, với hàm nghĩa chúng không hoạt động một cách như thông thường, nhưng chúng có thể được kích hoạt nhanh chóng trong một chu kỳ tóc mới - chính là khi tóc mới mọc xuất hiện.

Sự thụ động của các tế bào gốc nang lông được sắp đặt bởi nhiều thành phần. Trong các trường hợp nào đó, chúng bị lỗi khi kích hoạt. Đây là một trong những nguyên nhân gây ra rụng tóc.

Christofk và Lowry đã chứng minh được rằng quá trình trao đổi chất của tế bào gốc nang lông có sự khác biệt so với những tế bào da khác.

Sự trao đổi chất trong tế bào tham gia vào việc phân nhỏ các dưỡng chất cần thiết cho việc phân chia tế bào, tạo ra năng lượng và phản ứng lại với môi trường của chúng. Quá trình trao đổi chất sử dụng các enzyme cho phép những dưỡng chất này sản xuất các “chất chuyển hoá”.

Khi các tế bào gốc nang lông sử dụng đường glucose từ máu, chúng chuyển hoá glucose để tạo ra một chất chuyển hoá gọi là pyruvate.

Các tế bào sau đó cũng có thể chuyển pyruvate đến các bào quan của chúng - phần cấu tạo trong tế bào tạo ra năng lượng- hoặc có thể chuyển pyruvate thành một loại chất chuyển hoá khác gọi là lactate.

“Quan sát của chúng tôi về quá trình trao đổi chất của tế bào gốc nang lông đã khiến chúng tôi kiểm tra xem có phải, về mặt di truyền học, việc giảm bớt sự xâm nhập của pyruvate vào bào quan có thể buộc tế bào gốc nang lông sản sinh ra nhiều lactate. Và như vậy có thể kích hoạt các tế bào và làm cho tóc mọc nhanh chóng”- ông Christofk, phó giáo sự ngành hoá sinh, phân tử và dược lý học cho biết.

Đầu tiên nhóm nghiên cứu đã “khóa” quá trình sản xuất lactate trên chuột và nhận thấy điều này đã ngăn cản sự kích hoạt các tế bào gốc nang lông.

Với sự hợp tác cùng Phòng thí nghiệm Rutter của trường ĐH Utah, các nhà khoa học đã tăng việc sản xuất lactate ở chuột và điều này đã làm tăng tốc quá trình kích hoạt tế bào gốc nang lông, gia tăng mọc tóc.

Theo giáo sư Lowry, trước đó chưa có ai biết rằng tăng hay giảm lactate có thể tác động đến các tế bào gốc của tóc.

Nhóm nghiên cứu đã nhận diện được hai loại dược phẩm có thể sử dụng trên da của chuột và tạo ra tác động mong muốn đối với quá trinh sản xuất lactate của các tế bào gốc nang lông.

Loại dược phẩm thứ nhất được gọi là RCGD423, có thể kích hoạt loại tế bào “con đường tín hiệu” có tên gọi JAK-Stat, có thể chuyển thông tin từ ngoài tế bào vào nhân tế bào. Nghiên cứu cho thấy việc kích hoạt JAK-Stat dẫn đến sự gia tăng sản xuất lactate và nó giúp trở lại cho việc kích hoạt tế bào gốc nang tóc, làm cho tóc mọc nhanh hơn.

Loại dược phẩm thứ hai là UK5099, có tác dụng “khoá” pyryvate xâm nhập vào bào quan, có tác động lên quá trình sản xuất lactate trong các tế bào nang tóc và đẩy nhanh quá trình phát triển của tóc.