Chỉnh sửa gen giúp các nhà khoa học tăng 500% tuổi thọ của giun, tương đương 400 năm ở con người

Thật trùng hợp, hai mã gen IIS và TOR cũng xuất hiện trên người.


Thoạt nhìn, những con Caenorhabditis elegans chẳng có điểm chung nào so với Homo Sapiens chúng ta. Những con giun trong này chỉ dài khoảng 1 milimet và bạn phải soi kính hiển vi mới có thể nhìn rõ được chúng.


Thế nhưng ẩn sâu trong bộ gen, C. Elegans lại đang chia sẻ nhiều dữ liệu di truyền giống với con người, bao gồm cả các gen gây ra quá trình lão hóa. Mới đây, một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc và Hoa Kỳ đã tìm thấy hai con đường tế bào xuất phát từ các gen này, và họ đã thay đổi được chúng để kéo dài tuổi thọ của giun C. Elegans thêm 500%.


Thật trùng hợp, hai mã gen chúng ta đang nói đến ở đây là IIS và TOR cũng xuất hiện trên người. Liệu đây có phải là cơ hội cho phép chúng ta tăng gấp 5 lần tuổi thọ của mình hay không? Liệu các kỹ thuật chỉnh sửa gen như CRISPR sẽ giúp một người đầu tiên sống đến năm 500 tuổi?


Chỉnh sửa gen giúp các nhà khoa học tăng 500% tuổi thọ của giun, tương đương 400 năm ở con người - Ảnh 1.

Chỉnh sửa hai gen trong một loài giun, các nhà khoa học tăng được tuổi thọ của chúng thêm 500%


C. Elegans là một loài sinh vật sống chủ yếu trong đất, sinh sôi nảy nở mạnh nhất dưới lớp mùn cây cỏ mục nát. Chia sẻ nhiều gen với con người và chỉ sống được trung bình 3-4 tuần, những con giun tròn này thường được sử dụng cho các thí nghiệm can thiệp di truyền để tác động lên tuổi thọ.


Trong nghiên cứu mới nhất được thực hiện bởi Phòng thí nghiệm MDI thuộc Viện nghiên cứu lão hóa Buck Hoa Kỳ và Đại học Nam Kinh Trung Quốc, các nhà khoa học đã phát hiện thấy hai mã gen của C. Elegans, IIS và TOR được bảo tồn trong quá trình tiến hóa và được truyền tới tận loài người.


Hai đồng tác giả nghiên cứu, tiến sĩ Jarod A. Rollins và tiến sĩ và Aric N. Rogers cho biết, IIS là một gen cho phép sinh vật phản ứng với các yếu tố môi trường, chẳng hạn như lượng thức ăn, để điều phối một phản ứng dưới cấp độ tế bào giữa các mô khác nhau của sinh vật.


IIS cũng mang trên mình một trách nhiệm báo hiệu insulin. Khi được nhắm mục tiêu và chỉnh sửa bằng kỹ thuật CRISPR, những con giun tròn C. Elegans đột biến IIS đã tăng được 100% tuổi thọ.


Trong khi đó, TOR cũng là một gen cảm biến dinh dưỡng cho phép các tế bào phản ứng với những thay đổi về lượng thức ăn. Con đường và cơ chế hoạt động của TOR thậm chí còn cổ xưa hơn cả tín hiệu hormone.


Các nhà nghiên cứu cho biết gen này là một gen tối cần thiết trong quá trình tiến hóa của các loài đơn bào thành đa bào. Khi bị thao túng một mình, TOR có thể giúp sinh vật tăng tuổi thọ thêm 30%.


Tuy nhiên, điều bất ngờ mà họ nhận được trong nghiên cứu, đó là việc thao túng hai gen IIS và TOR cùng lúc không hề cho hiệu ứng 1+1=2. Bằng cách làm giảm hoạt động của cả 2 gen, giun tròn C. Elegans đã dừng các phản ứng tăng trưởng và chuyển sang trạng thái bảo trì cơ thể.


Điều này giúp tuổi thọ của chúng tăng gấp 5 lần, 500% so với 100% và 30% mà các chỉnh sửa gen riêng lẻ đạt được. Hiệu ứng này được các nhà khoa học gọi là hiệu ứng hiệp đồng.


Chỉnh sửa gen giúp các nhà khoa học tăng 500% tuổi thọ của giun, tương đương 400 năm ở con người - Ảnh 2.

Ẩn sâu trong bộ gen, C. Elegans lại đang chia sẻ nhiều dữ liệu di truyền giống với con người, bao gồm cả các gen gây ra quá trình lão hóa.


Tiến sĩ Rollins cho biết: "Kết quả tăng cường tuổi thọ từ hiệu ứng hiệp đồng rất ấn tượng. Hiệu quả không phải là một cộng một bằng hai, mà là một cộng một bằng năm. Những phát hiện của chúng tôi chứng minh rằng không có gì trong tự nhiên tồn tại riêng lẻ. Để phát triển các phương pháp chống lão hóa hiệu quả nhất, chúng ta phải xem xét các mạng lưới thay vì những con đường độc lập dẫn tới một tuổi thọ cao hơn".


Vậy, câu hỏi đặt ra lúc này là liệu chúng ta có thể áp dụng điều tương tự trên người, để đạt được kết quả tương tự hay không? Trên thực tế, giun tròn C. Elegans chia sẻ rất nhiều gen và con đường di truyền giống với chúng ta, bao gồm cả IIS và TOR.


Với các nghiên cứu cho tới thời điểm này, các nhà khoa học tin rằng tuổi thọ của chúng ta được ấn định trong ty thể. Ty thể là bào quan chịu trách nhiệm chuyển đổi năng lượng cung cấp cho tế bào và sự rối loạn của nó có liên quan đến quá trình lão hóa.


Cùng với giả thuyết này, nghiên cứu mới đã giúp giải thích tại sao các nhà khoa học không thể tìm ra được một gen duy nhất giúp chúng ta sống thọ và khỏe mạnh.


Tiến sĩ Pankaj Kapahi, đồng tác giả đến từ Viện nghiên cứu lão hóa Buck cho biết: "Việc phát hiện ra sự tương tác hiệp đồng [giữa hai gen IIS và TOR] có thể dẫn đến các liệu pháp kết hợp, mỗi phương pháp ảnh hưởng đến một con đường [lão hóa] khác nhau, để kéo dài tuổi thọ của con người giống như cách chúng ta đang sử dụng các liệu pháp kết hợp để điều trị ung thư và HIV".


Với kết quả hiện tại, các nhà nghiên cứu cho rằng chúng ta hoàn toàn có thể nghĩ đến một tương lai, trong đó con người có thể kéo dài tuổi thọ của mình lên gấp 5 lần. "Chắc chắn là có thể, có rất nhiều ví dụ trong tự nhiên cho thấy các sinh vật sống rất lâu", họ nói. "Tuy nhiên, trọng tâm thực sự của lĩnh vực này là giúp con người sống khỏe mạnh nhất có thể, càng lâu càng tốt bằng cách ngăn chặn sự suy giảm sức khỏe liên quan đến lão hóa".


Điều đó có nghĩa là bản thân việc sống lâu không phải là một ưu tiên hàng đầu cho tương lai gần, thứ các nhà khoa học đang quan tâm đến ở đây là tăng thời gian sống khỏe mạnh trong cuộc đời.


Chỉnh sửa gen giúp các nhà khoa học tăng 500% tuổi thọ của giun, tương đương 400 năm ở con người - Ảnh 3.

Tiến sĩ Jarod A. Rollins, tác giả nghiên cứu đến từ Phòng thí nghiệm sinh học MDI.


"Hoạt động tinh chỉnh các gen tương tự ở người bằng thuốc hoặc các phương pháp trị liệu khác hiện tại có thể chưa kéo dài tuổi thọ con người thêm 500% [ngay lập tức], nhưng nó có thể tạo ra một loại phản ứng hiệp đồng tương tự khi cả hai con đường gen được nhắm mục tiêu đồng thời", Tiến sĩ Rollins và Rogers giải thích.


"Bằng cách phân tích đặc trưng của các tương tác này, các nhà khoa học của chúng tôi đang mở đường cho các liệu pháp tối cần thiết để tăng tuổi thọ khỏe mạnh cho dân số đang già hóa nhanh chóng của chúng ta".


Hiện nay, nhiều quốc gia đang phải đối mặt với tỷ lệ dân số già và chi phí y tế đang tăng vọt. Đây là lúc mà tất cả chúng ta nên nghiêm túc kết hợp các phương pháp y tế dự phòng trên phạm vi rộng để giảm bớt tỷ lệ lưu hành và mức độ nghiêm trọng của các bệnh liên quan đến lão hóa.


Nghiên cứu mới của họ vừa được công bố trên tạp chí Cell Report.


Tham khảo Iflscience


Tuổi thọ của các loài động vật được định sẵn trong DNA, và loài người chỉ thọ 38 năm mà thôi


Theo Trí Thức Trẻ Link bài gốc Copy link







Chinh sua gen giup cac nha khoa hoc tang 500% tuoi tho cua giun, tuong duong 400 nam o con nguoi


That trung hop, hai ma gen IIS va TOR cung xuat hien tren nguoi.


Thoat nhin, nhung con Caenorhabditis elegans chang co diem chung nao so voi Homo Sapiens chung ta. Nhung con giun trong nay chi dai khoang 1 milimet va ban phai soi kinh hien vi moi co the nhin ro duoc chung.


The nhung an sau trong bo gen, C. Elegans lai dang chia se nhieu du lieu di truyen giong voi con nguoi, bao gom ca cac gen gay ra qua trinh lao hoa. Moi day, mot nhom cac nha khoa hoc Trung Quoc va Hoa Ky da tim thay hai con duong te bao xuat phat tu cac gen nay, va ho da thay doi duoc chung de keo dai tuoi tho cua giun C. Elegans them 500%.


That trung hop, hai ma gen chung ta dang noi den o day la IIS va TOR cung xuat hien tren nguoi. Lieu day co phai la co hoi cho phep chung ta tang gap 5 lan tuoi tho cua minh hay khong? Lieu cac ky thuat chinh sua gen nhu CRISPR se giup mot nguoi dau tien song den nam 500 tuoi?


Chinh sua gen giup cac nha khoa hoc tang 500% tuoi tho cua giun, tuong duong 400 nam o con nguoi - Anh 1.

Chinh sua hai gen trong mot loai giun, cac nha khoa hoc tang duoc tuoi tho cua chung them 500%


C. Elegans la mot loai sinh vat song chu yeu trong dat, sinh soi nay no manh nhat duoi lop mun cay co muc nat. Chia se nhieu gen voi con nguoi va chi song duoc trung binh 3-4 tuan, nhung con giun tron nay thuong duoc su dung cho cac thi nghiem can thiep di truyen de tac dong len tuoi tho.


Trong nghien cuu moi nhat duoc thuc hien boi Phong thi nghiem MDI thuoc Vien nghien cuu lao hoa Buck Hoa Ky va Dai hoc Nam Kinh Trung Quoc, cac nha khoa hoc da phat hien thay hai ma gen cua C. Elegans, IIS va TOR duoc bao ton trong qua trinh tien hoa va duoc truyen toi tan loai nguoi.


Hai dong tac gia nghien cuu, tien si Jarod A. Rollins va tien si va Aric N. Rogers cho biet, IIS la mot gen cho phep sinh vat phan ung voi cac yeu to moi truong, chang han nhu luong thuc an, de dieu phoi mot phan ung duoi cap do te bao giua cac mo khac nhau cua sinh vat.


IIS cung mang tren minh mot trach nhiem bao hieu insulin. Khi duoc nham muc tieu va chinh sua bang ky thuat CRISPR, nhung con giun tron C. Elegans dot bien IIS da tang duoc 100% tuoi tho.


Trong khi do, TOR cung la mot gen cam bien dinh duong cho phep cac te bao phan ung voi nhung thay doi ve luong thuc an. Con duong va co che hoat dong cua TOR tham chi con co xua hon ca tin hieu hormone.


Cac nha nghien cuu cho biet gen nay la mot gen toi can thiet trong qua trinh tien hoa cua cac loai don bao thanh da bao. Khi bi thao tung mot minh, TOR co the giup sinh vat tang tuoi tho them 30%.


Tuy nhien, dieu bat ngo ma ho nhan duoc trong nghien cuu, do la viec thao tung hai gen IIS va TOR cung luc khong he cho hieu ung 1+1=2. Bang cach lam giam hoat dong cua ca 2 gen, giun tron C. Elegans da dung cac phan ung tang truong va chuyen sang trang thai bao tri co the.


Dieu nay giup tuoi tho cua chung tang gap 5 lan, 500% so voi 100% va 30% ma cac chinh sua gen rieng le dat duoc. Hieu ung nay duoc cac nha khoa hoc goi la hieu ung hiep dong.


Chinh sua gen giup cac nha khoa hoc tang 500% tuoi tho cua giun, tuong duong 400 nam o con nguoi - Anh 2.

An sau trong bo gen, C. Elegans lai dang chia se nhieu du lieu di truyen giong voi con nguoi, bao gom ca cac gen gay ra qua trinh lao hoa.


Tien si Rollins cho biet: "Ket qua tang cuong tuoi tho tu hieu ung hiep dong rat an tuong. Hieu qua khong phai la mot cong mot bang hai, ma la mot cong mot bang nam. Nhung phat hien cua chung toi chung minh rang khong co gi trong tu nhien ton tai rieng le. De phat trien cac phuong phap chong lao hoa hieu qua nhat, chung ta phai xem xet cac mang luoi thay vi nhung con duong doc lap dan toi mot tuoi tho cao hon".


Vay, cau hoi dat ra luc nay la lieu chung ta co the ap dung dieu tuong tu tren nguoi, de dat duoc ket qua tuong tu hay khong? Tren thuc te, giun tron C. Elegans chia se rat nhieu gen va con duong di truyen giong voi chung ta, bao gom ca IIS va TOR.


Voi cac nghien cuu cho toi thoi diem nay, cac nha khoa hoc tin rang tuoi tho cua chung ta duoc an dinh trong ty the. Ty the la bao quan chiu trach nhiem chuyen doi nang luong cung cap cho te bao va su roi loan cua no co lien quan den qua trinh lao hoa.


Cung voi gia thuyet nay, nghien cuu moi da giup giai thich tai sao cac nha khoa hoc khong the tim ra duoc mot gen duy nhat giup chung ta song tho va khoe manh.


Tien si Pankaj Kapahi, dong tac gia den tu Vien nghien cuu lao hoa Buck cho biet: "Viec phat hien ra su tuong tac hiep dong [giua hai gen IIS va TOR] co the dan den cac lieu phap ket hop, moi phuong phap anh huong den mot con duong [lao hoa] khac nhau, de keo dai tuoi tho cua con nguoi giong nhu cach chung ta dang su dung cac lieu phap ket hop de dieu tri ung thu va HIV".


Voi ket qua hien tai, cac nha nghien cuu cho rang chung ta hoan toan co the nghi den mot tuong lai, trong do con nguoi co the keo dai tuoi tho cua minh len gap 5 lan. "Chac chan la co the, co rat nhieu vi du trong tu nhien cho thay cac sinh vat song rat lau", ho noi. "Tuy nhien, trong tam thuc su cua linh vuc nay la giup con nguoi song khoe manh nhat co the, cang lau cang tot bang cach ngan chan su suy giam suc khoe lien quan den lao hoa".


Dieu do co nghia la ban than viec song lau khong phai la mot uu tien hang dau cho tuong lai gan, thu cac nha khoa hoc dang quan tam den o day la tang thoi gian song khoe manh trong cuoc doi.


Chinh sua gen giup cac nha khoa hoc tang 500% tuoi tho cua giun, tuong duong 400 nam o con nguoi - Anh 3.

Tien si Jarod A. Rollins, tac gia nghien cuu den tu Phong thi nghiem sinh hoc MDI.


"Hoat dong tinh chinh cac gen tuong tu o nguoi bang thuoc hoac cac phuong phap tri lieu khac hien tai co the chua keo dai tuoi tho con nguoi them 500% [ngay lap tuc], nhung no co the tao ra mot loai phan ung hiep dong tuong tu khi ca hai con duong gen duoc nham muc tieu dong thoi", Tien si Rollins va Rogers giai thich.


"Bang cach phan tich dac trung cua cac tuong tac nay, cac nha khoa hoc cua chung toi dang mo duong cho cac lieu phap toi can thiet de tang tuoi tho khoe manh cho dan so dang gia hoa nhanh chong cua chung ta".


Hien nay, nhieu quoc gia dang phai doi mat voi ty le dan so gia va chi phi y te dang tang vot. Day la luc ma tat ca chung ta nen nghiem tuc ket hop cac phuong phap y te du phong tren pham vi rong de giam bot ty le luu hanh va muc do nghiem trong cua cac benh lien quan den lao hoa.


Nghien cuu moi cua ho vua duoc cong bo tren tap chi Cell Report.


Tham khao Iflscience


Tuoi tho cua cac loai dong vat duoc dinh san trong DNA, va loai nguoi chi tho 38 nam ma thoi


Theo Tri Thuc Tre Link bai goc Copy link

Chỉnh sửa gen giúp các nhà khoa học tăng 500% tuổi thọ của giun, tương đương 400 năm ở con người

Thật trùng hợp, hai mã gen IIS và TOR cũng xuất hiện trên người.
Giới thiệu cho bạn bè
  • gplus
  • pinterest

Bình luận

Đăng bình luận

Đánh giá: