Widgets Magazine
05:00 19 Tháng Bảy 2019
Lão hóa

Các nhà di truyền học Nga chứng minh sự hiện hữu của “chương trình lão hóa”

© Depositphotos / Evgenyataman
Sức khoẻ
URL rút ngắn
10

MATXCƠVA (Sputnik) - Các thí nghiệm về giun tròn đã giúp các nhà sinh học và toán học phân tử Nga-Mỹ chứng minh rằng quá trình lão hóa chịu sự kiểm soát của một chương trình di truyền nhất định. Có thể ngăn cản công việc của chương trình không đáng mong này với sự trợ giúp của thuốc, - theo như bài báo công bố trên tạp chí Scientific Reports.

“Chúng tôi đã thực hiện lập tức một số khám phá đầy ý nghĩa thực tế. Trước hết, chúng tôi phát hiện thấy rằng sự lão hóa của con giun đã được lập trình từng phần và chương trình này có thể chỉnh  sửa với sự hỗ trợ của thuốc. Có thể điều này cũng đúng với con người. Thứ hai, chúng tôi đề xuất cách thức mới để tìm kiếm những chất kéo dài cuộc sống, cho phép tìm kiếm đúng chỗ”, - anh Andrei Tarkhov, nhân viên công ty khởi nghiệp Gero và là nghiên cứu sinh của “Skoltech” tuyên bố.

Trong những năm gần đây, trong giới khoa học lại một lần nữa khơi lên cuộc tranh luận  câu hỏi – quá trình lão hóa và cái chết của con người cùng động vật là gì. Một số nhà sinh vật học và tiến hóa cho rằng quá trình này mang tính chất không ngẫu nhiên, và nó chịu sự kiểm soát của một loại “chương trình tử thần”.  Họ gọi tên như vậy với bộ gien đặc biệt, buộc cơ thể trở nên suy yếu và chết dần, nhường chỗ cho một thế hệ mới tuan theo tuần hoàn tương tự.

Những nhà khoa học khác giả thiết rằng lão hóa là một quá trình tích lũy đột biến và phá vỡ hoàn toàn ngẫu nhiên trong các tế bào, dẫn đến sự tích tụ trong cơ thể những tế bào được gọi là "già lão". Chúng ngừng tham gia vào những  cơ quan hệ trọng của hoạt động sống do sự xuất hiện đột biến trong AND hoặc đạt giới hạn phân chia. Các thí nghiệm gần đây chỉ ra rằng việc loại bỏ thành phần "già lão" khỏi cơ thể giun sẽ kéo dài đáng kể cuộc đời của sinh vật này và cải thiện cả hoạt động sinh tồn của nó.  

Như ông Piotr Fedichev, người sáng lập hãng Gero kiêm lãnh đạo Phòng thí nghiệm tại ĐHTH Kỹ thuật Vật lý Matxcơva (MIPT) lưu ý, vài năm trước, sự tồn tại của những “cỗ máy đào đất thân trần” và các động vật “bất tử” khác, đã khiến nhóm của ông ngỡ rằng chương trình lão hóa dù sao vẫn cần tồn tại và có thể ngừng hoặc trì hoãn nếu sử dụng một số loại thuốc hoặc nhờ công việc thay đổi gien.

Trong công cuộc tìm kiếm, các chuyên gia đã chọn 60 loại giun tròn khác nhau, một số trong đó có thời gian sống dài bất thường, cao gấp chục lần so với chuẩn, và những loại khác có tuổi thọ tương đối bình thường hoặc ngắn bất thường. Các nhà sinh học cố gắng khám phá nguyên nhân của sự phát triển khác biệt này bằng cách so sánh hoạt động của gien trong chúng,  thay đổi như thế nào ở các giai đoạn khác nhau của vòng đời và phân tích những  bộ đột biến đặc trưng.

2 phụ nữ Châu Á
© Fotolia / Imtmphoto
2 phụ nữ Châu Á

Các nhà khoa học thoạt đầu quan tâm đến giải đáp cho một câu hỏi đơn giản - tại sao đột biến ở một số gien mắc phải trước khi chúng chui ra nơi ánh sáng sẽ kéo dài đáng kể cuộc đời giun, còn nếu phong tỏa với sự hỗ trợ của RNA trong những năm trưởng thành của chúng  thì lại không cho hiệu quả tương tự. Điều đó khiến các nhà di truyền và toán học Nga, cũng như đồng nghiệp của họ từ Đại học Y khoa Arkansas ở Little Rock (Hoa Kỳ) ngờ rằng những biến đổi nhỏ như vậy đã gây ra thay đổi quy mô trong công việc của toàn bộ “chương trình lão hóa”, rất khó hoặc không thể lặp lại.

"Điều chúng tôi băn khoăn hơn cả là quá trình lão hóa của một con giun sống lâu gấp mười lần diễn ra hoàn toàn khác với quá trình lão hóa của các đồng loại bình thường. Như vậy có nghĩa là  sự kéo dài cuộc đời đến thế cần đến sự can thiệp nghiêm trọng vào cơ thể, còn nghiên cứu động vật già đi với tốc độ thông lệ sẽ chẳng cho chúng ta biết bất cứ điều gì về cách tạo ra liệu pháp chống lão hóa thực sự hiệu quả", - ông Fedichev giải thích.

Cặp vợ chồng già
© Depositphotos / ArturVerkhovetskiy

Để kiểm tra những nỗi lo âu  này, ông Fedichev và các đồng nghiệp đã tổng hợp kết quả đo lường của chính họ và kinh nghiệm của các nhóm nghiên cứu khác vào cơ sở dữ liệu quy mô lớn, phản ánh sự thay đổi cách hoạt động của tất cả các gien của tuyến trùng khi chúng lớn lên và già đi. Họ đã phân tích nội dung dữ liệu tổng hợp với sự trợ giúp của hệ thống máy học có khả năng phân biệt ngay cả những điểm tương đồng khó thấy nhất.

Nghiên cứu chỉ ra rằng quá trình lão hóa thực sự giống với một loại chương trình nào đó - hoạt tính của gien ở tất cả các loài giun sống lâu đã thay đổi theo một hướng. Nói cách khác, thay đổi tương tự nhau, và không ngẫu nhiên. Quan trọng nhất là sự chậm lại đã thay đổi về bản chất công việc của gien, phản ánh trực tiếp thời gian mà các động vật nhuyễn thể do các nhà khoa học bảo trợ có thể sống được bao lâu.

Một khám phá như vậy đã khiến Fedichev và nhóm của ông nêu đề xuất rằng có thể đạt hiệu quả tương tự với sự trợ giúp của thuốc, mà không cần đến biện pháp can thiệp ở cấp độ di truyền. Họ cố gắng tìm ra các chất như vậy, tìm cơ sở dữ liệu CMAP, trong đó chứa thông tin toàn diện về cách một số loại thuốc và các chất khác tác  động trên các gien khác nhau của con người.

Cặp vợ chồng già
© Depositphotos / 4pmphoto@gmail.com

Khám phá đã giúp họ tìm ra bốn loại thuốc chưa từng biết đến trước đây, có thể  "làm chậm" chương trình lão hóa theo cách tương tự như gây đột biến gien sống lâu. Việc thử nghiệm trên những con giun bình thường cho thấy ở mức này hoặc mức khác đều kìm hãm sự lão hóa của giun.  Ví dụ, loại tác động mạnh nhất, lại là thứ thuốc giảm đau analgin, đã kéo dài cuộc sống của giun thêm chừng 1/3.

“Không một loại nào trong các thuốc này trước đây từng được nghiên cứu trên bình diện chống lão hóa. Đây là bằng chứng cực kỳ thuyết phục về sự tiến hóa bảo thủ của hoạt tính gien liên quan đến quá trình suy yếu tự nhiên của cơ thể theo tuổi tác: chương trình đó tồn tại từ loài giun cho đến con người và có lẽ là rất giống nhau ở tất cả các loài động vật”, - ông Robert Shmookler Reis, nhà sinh học tại Đại học Y khoa Arkansas kết luận.