Nghiên Cứu Đảo Ngược Sự Lão Hóa Của Tế Bào Trong Phòng Thí Nghiệm

Khoảng giữa tháng 08/2018, theo một nghiên cứu mới của Đại học Exeter, Anh, các nhà khoa học dường như đã đảo ngược được quá trình lão hóa của tế bào người. Phương pháp có thể được dùng để phát triển các loại thuốc chống lão hóa trong tương lai. Nó sẽ thách thức quy luật "Sinh, lão, bệnh, tử" nghiệt ngã mà triết học buộc phải thừa nhận từ hàng nghìn năm qua.

Điều gì gây ra lão hóa?

Lão hóa có thể được định nghĩa đơn giản là sự suy giảm chức năng của cơ thể theo thời gian. Nó là một phần nguyên nhân gây ra nhiều bệnh mạn tính nguy hiểm, chẳng hạn như ung thư, tiểu đường, mất trí nhớ… dẫn đến cái chết không thể tránh khỏi cho con người cũng như mọi sinh vật. Có nhiều lý do giải thích tại sao các tế bào và mô của cơ thể ngừng hoạt động. Nhưng một trong những giả thuyết lớn nhất hiện nay chỉ ra lão hóa thực chất là sự tích tụ của các tế bào "già" trong từng mô và cơ quan. Các tế bào già là những tế bào bị suy giảm chức năng và không còn có thể hoạt động bình thường. Chúng không chỉ trở nên vô dụng, mà còn gây hại bằng cách làm tổn thương chức năng của các tế bào xung quanh.

Trước đây, thử nghiệm trên động vật đã chứng minh loại bỏ những tế bào già khỏi cơ thể chuột có thể tạo ra hiệu ứng trẻ hóa và làm chậm quá trình khởi phát bệnh đục thủy tinh thể. Vì vậy, làm việc với các tế bào là một con đường để giải nhiều bài toán liên quan đến lão hóa.

Thực tế, các nhà khoa học vẫn chưa hoàn toàn hiểu tại sao các tế bào bị già hóa khi cơ thể nhiều tuổi. Có thể, đó là kết quả của tích lũy tổn thương DNA, trải qua nhiều đợt viêm nhiễm, sự tổn thương ở các phân tử đang bảo vệ telomere, đoạn cuối của nhiễm sắc thể đang đếm ngược tuổi thọ của con người.

Trong thời gian qua, các nhà khoa học tìm ra một câu trả lời mới, giải thích các tế bào già đi khi gen mất khả năng "bật/tắt" các chức năng đúng thời điểm mà cơ thể cần. Hãy tưởng tượng, nó như công tắc cửa gara bị hỏng, khiến ta không thể mở cửa lúc cần đỗ xe vào nhà, nhưng lại tự động bật vào nửa đêm, khi lẽ ra cửa gara cần đóng lại.

Khi tế bào già đi

Khi già đi, cơ thể dần mất khả năng kiểm soát các biểu hiện của gen. Nghĩa là gen đó vẫn tồn tại, nhưng việc nó điều khiển chức năng nào trong cơ thể thì cơ thể không kiểm soát nổi nữa. Mỗi tế bào trong cơ thể đều chứa tất cả các gen cần thiết cho sự sống, nhưng từng loại tế bào khác nhau sẽ bật và tắt các gen khác nhau. Đây là lý do tại sao tế bào tim khác với tế bào thận, dù thực tế chúng chứa cùng một gen.

Khi một gen được kích hoạt bởi các tín hiệu từ bên trong hoặc bên ngoài tế bào, nó tạo ra một thông điệp phân tử, được gọi là RNA, chứa tất cả thông tin cần thiết để tạo ra những sự thay đổi trong cơ thể mà gen đã chỉ định. Hiện nay, chúng ta biết rằng hơn 95% gen trong cơ thể có khả năng phát ra nhiều loại thông điệp khác nhau, tùy thuộc vào nhu cầu và nguồn cung protein của tế bào.

Một so sánh tốt để hình dung là ví gen như một đầu bếp. Nhu cầu đặt ra là ăn một chiếc bánh sô cô la. Nhưng vì không có sô cô la để cung cấp cho đầu bếp, nên chỉ có thể làm ra một chiếc bánh vani.

Quyết định về loại thông điệp được tạo ra tại bất kỳ thời điểm nào của gen bị giới hạn bởi một nhóm nguyên liệu gồm khoảng 300 protein được gọi là "các yếu tố ghép nối". Sau khi phân tích mẫu máu và các tế bào bạch cầu bị cô lập trong các loại mô khác nhau ở người già, các nhà khoa học nhận thấy số lượng các yếu tố ghép nối bày bị suy giảm. Điều đó có nghĩa là các tế bào ít có khả năng chuyển đổi hoặc bật tắt biểu hiện gen để thích nghi với những thay đổi trong môi trường, trở thành tế bào già gây lão hóa trong cơ thể.

Trẻ hóa các tế bào

Các nhà khoa học Anh đã tìm cách để mang các yếu tố nối trở lại. Trong nghiên cứu mới, họ đã xử lý các tế bào già với một hóa chất giải phóng một lượng nhỏ Hydro sulfua H2S. Bằng cách này, tế bào có thể tăng được nồng độ của một số yếu tố ghép nối, và từ đó trẻ hóa và giữ được nhiều chức năng hơn. Hydro sulfua là một phân tử tự nhiên trong cơ thể, đã được chứng minh giúp cải thiện một số bệnh liên quan đến lão hóa ở động vật.

Nhưng hóa chất có thể gây độc khi ở liều cao, nên các nhà khoa học không thể tiêm nó trực tiếp vào tế bào. Họ cần sử dụng một mã phân tử để định hướng H2S, chỉ phân phối chúng tới ty thể, cơ quan sản sinh năng lượng trong tế bào, nơi tạo ra phản ứng trẻ hóa. Bằng cách này, hydro sulfua được sử dụng ở liều thấp hơn và ít có khả năng gây tác dụng phụ.

Các nhà khoa học hi vọng phương pháp sử dụng công cụ phân tử mới của họ sẽ loại bỏ được các tế bào già trong người sống, từ đó làm chậm và đảo ngược quá trình lão hóa. Đây là một khởi đầu thú vị cho những loại thuốc có khả năng “cải lão hoàn đồng” trong tương lai.