Tìm ra cách thay thế những tế bào già yếu trong cơ thể người

Nghiên cứu được thực hiện bởi nhóm nhà khoa học đến từ Caltech và UCLA. Nghiên cứu dẫn đến việc phát triển quy trình theo phong cách nip-n-tuck (ép và đè thật chặt hai bề mặt hoặc điểm), cái này sẽ giúp đảo ngược và làm chậm quá trình lão hóa.

Thí nghiệm có mục tiêu là làm biến đổi DNA bên trong ty thể của chúng ta – thứ được xem là "pin" của các tế bào. Nhưng bây giờ, trong quá trình sáng tạo, nhóm nghiên cứu Caltech – UCLA đã tìm ra một cách để nắn lại các gene, để chúng phá vỡ và loại bỏ những DNA bị biến đổi, đồng thời tái tạo lại các tế bào.

Quy trình này là một sự vặn xoắn trong quá trình tự nhiên của vật liệu đã sẵn có, gọi là tự tiêu (self-eating). Qua việc tự thực, tế bào có thể phân loại mitochondria (ty lạp thể có chứa ATP và các enzyme liên quan đến các hoạt động chuyển hóa tế bào) bị rối loạn chức năng. Ngoài ra nó cũng có khả năng làm sạch để sự thay thế trở nên an toàn cho sức khỏe ở mức tốt nhất có thể. Bây giờ quy trình này đang là một đề tài nóng hổi – sự thật nghiên cứu về việc tự tiêu này đã đoạt giải Nobel năm nay.

Nhưng trước khi nghiên cứu của Caltech – UCLA được công bố vào thứ Hai, có một điều không rõ ràng. Người ta tự hỏi liệu quy trình này, cũng có thể thúc đẩy sự loại bỏ có chọn lọc sự đột biến, trong những DNA lão hóa không? Sự tích tụ của DNA ty thể đột biến suốt quá trình sống, được nghĩ là góp phần gây lão hóa và những căn bệnh thoái hóa của tuổi già như: bệnh mất trí nhớ, liệt, bệnh tạo ra thịt dư. Các căn bệnh này đều liên quan đến việc các múi cơ bị nhão đi và sự già yếu, cơ thể dễ bị tổn thương.

Việc thừa hưởng những thiếu sót trong DNA ty thể cũng gắn với nhiều điều kiện được tìm thấy ở trẻ em, bao gồm bệnh tự kỷ. "Chúng ta biết rằng, việc gia tăng tỉ lệ DNA ty thể đột biến gây ra việc già sớm. Cũng có một sự thật nữa là DNA ty thể đột biến tích tụ trong những mô chính như noron và cơ, làm mất đi các chức năng khi ta già đi. Chúng tôi cho rằng, nếu có thể làm giảm được lượng DNA ty thể đột biến, chúng ta có thể làm chậm và đảo ngược được quá trình lão hóa", Bruce Hay – giáo sư của Caltech nói.

Để kiểm tra phương pháp của mình có hiệu quả không, nhóm nhà khoa học sử dụng giống ruồi giấm phổ biến. Họ tập trung vào vào các DNA ty thể ở trong các múi cơ của ruồi giấm, vì đây là một trong những mô tiêu tốn nhiều năng lượng nhất trong vương quốc động vật. Giống như con người, các cơ của ruồi giấm thể hiện một vài dấu hiệu rõ ràng của quá trình lão hóa. Ruồi giấm và người có nhiều căn bệnh di truyền giống nhau.

Trong thí nghiệm, ruồi giấm được thiết kế về mặt di truyền sao cho 75% của DNA ty thể bị đột biến sớm. Sau đó họ gia tăng một cách cố ý hoạt động của các gene mà thúc đẩy tiểu thực bào. Theo đó, phân số của DNA ty thể đột biến trong tế bào cơ của ruồi giấm giảm một cách đáng ngạc nhiên. Một gene đặc biệt, gọi là "parkin", giảm phân số của DNA ty thể đột biến từ 76% xuống 5% khi nó bị áp chế quá mức. Một gene khác, gọi là "Atg1" giảm phân số xuống đến 4%.

Cả hai gene này dường như đều hoạt động kém ở người già và người có những bệnh về gene như bệnh liệt. "Việc giảm năng suất của các gene sẽ loại bỏ hoàn toàn bất cứ thiếu sót về chuyển hóa ở các tế bào này. Chúng tôi cũng sẽ lưu trữ chúng để con người luôn có một trạng thái trẻ trung, tràn đầy năng lượng", giáo sư Hay nói.

"Thí nghiệm được xem như một minh họa rõ ràng về việc mức độ của DNA ty thể đột biến có thể giảm trong tế bào, bằng cách "vặn" nhẹ nhàng các quá trình của tế bào bình thường. Mục tiêu của chúng tôi là tạo ra một tương lai, nơi mà chúng ta có thể chế ngự và loại bỏ những DNA ty thể có hại từ bộ não, cơ và mô. Điều này sẽ giúp chúng ta giữ lại trí tuệ, tính linh hoạt khiến cơ thể khỏe khoắn hơn", ông Hay thêm vào.