Khi các nhà thám hiểm bước vào lãnh thổ mới, chưa được khám phá, một trong những điều đầu tiên họ làm là tạo một bản đồ để hướng dẫn các cuộc điều tra trong tương lai.

Bản vẽ tủy sống – ảnh minh họa. Nguồn: Joyce McCown 

Đó là những gì các nhà khoa học tại Đại học Columbia và NIH hiện đã lắp ráp cho các tế bào của tủy sống người trưởng thành. Tập bản đồ mới mô tả 64 loại tế bào trong tủy sống, với đầy đủ thông tin chi tiết về các gen hoạt động trong từng loại tế bào.
Với tập bản đồ, giờ đây các nhà nghiên cứu có thể xác định nhanh hơn các tế bào và phân tử gây ra các bệnh thoái hóa thần kinh, đau mãn tính và các quá trình ngăn cản sự phục hồi sau chấn thương tủy sống.

Chứng minh tính hữu ích của tập bản đồ của họ, nhóm nghiên cứu của Columbia và NIH đã tìm thấy bằng chứng cho thấy kích thước chính là nguyên nhân khiến các tế bào thần kinh vận động, một trong những tế bào của tủy sống, đặc biệt dễ bị thoái hóa do bệnh ALS (xơ cứng cột bên teo cơ). Những phát hiện đã được công bố trên tạp chí Neuron.

Tế bào thần kinh vận động là những tế bào khổng lồ—dài đến một mét—kéo dài từ tủy sống đến các cơ của cơ thể và mang thông điệp đến các cơ để cơ co lại hoặc thư giãn. Các tế bào thần kinh vận động được ALS nhắm mục tiêu có chọn lọc và bằng cách hiểu lý do tại sao, các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ xác định được cách bảo vệ các tế bào thần kinh.

Sau khi tạo tập bản đồ, đồng tác giả đầu tiên Archana Yadav, Tiến sĩ, Đại học Bác sĩ và Bác sĩ phẫu thuật Vagelos thuộc Đại học Columbia, và Kaya Matson tại Viện Bệnh thần kinh và Đột quỵ Quốc gia, cùng với các đồng nghiệp đã tìm kiếm một dấu hiệu phân tử để phân biệt tế bào thần kinh vận động với tế bào thần kinh vận động, các tế bào khác trong tủy sống.

Họ phát hiện ra rằng các gen được làm giàu có chọn lọc trong tế bào thần kinh vận động chủ yếu liên quan đến việc hỗ trợ kích thước lớn của tế bào thần kinh vận động của con người.

Những gen này giống với những gen thường bị rối loạn điều hòa ở những bệnh nhân mắc ALS và do đó có khả năng tạo ra tính dễ bị tổn thương có chọn lọc của các tế bào thần kinh vận động đối với ALS. Hầu hết các gen này có liên quan đến việc tạo ra các cấu trúc hỗ trợ bên trong tế bào thần kinh, củng cố các hỗ trợ đó có thể ngăn chặn sự thoái hóa của các tế bào thần kinh.

Các nhà nghiên cứu cũng sử dụng tập bản đồ để xác định các tế bào trong tủy sống có thể là bộ điều chỉnh trung tâm của cơn đau mãn tính ở bệnh nhân.