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

Thoạt nhìn, những con Caenorhabditis elegans chẳng có điểm phổ biến 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 sớt nhiều dữ liệu di truyền giống với loài người, bao gồm cả các gen gây ra thời kỳ lão hóa. Cách đây không lâu, một lực lượng các nhà công nghệ China và Hoa Kỳ đã tìm thấy hai con đường tế bào xuất hành trong khoảng các gen này, và họ đã đổi mới được chúng để kéo dài tuổi thọ của giun C. Elegans thêm 500%.

Thật trùng hợp, nhị 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 chuẩn y chúng ta tăng gấp 5 lần tuổi thọ của bản thân hay không? Liệu các kỹ thuật biên tập gen như CRISPR sẽ giúp một người trước tiên sống tới 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.

Biên tập nhị 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 căn bản trong đất, sinh sôi nảy nở mạnh nhất dưới lớp mùn cây cỏ mục nát. Chia sớt phổ thông gen với nhân loại và chỉ sống được trung bình 3-4 tuần, những con giun tròn này thường được dùng cho các thể nghiệm can thiệp di truyền để tác động lên tuổi thọ.

Trong nghiên cứu mới nhất được chấp hành bởi Phòng thí nghiệm MDI thuộc Viện nghiên cứu lão hóa Buck Hoa Kỳ và Đại học Nam Kinh China, các nhà khoa học đã nhận thấy thấy hai mã gen của C. Elegans, IIS và TOR được bảo tồn trong công đoạn tiến hóa và được truyền đến tận loài người.

Nhì đồng tác giả tìm hiểu, tấn sĩ Jarod A. Rollins và tiến sĩ và Aric N. Rogers cho biết, IIS là một gen cho phép sinh vật giận dữ với các nhân tố không gian, chẳng hạn như lượng thức ăn, để vấn đề phối một phản ứng dưới cấp độ tế bào giữa các mô khác nhau của sinh vật.

IIS cũng mang trên chính mình một nghĩa vụ báo hiệu insulin. Khi được nhắm chỉ tiêu và chỉnh sửa bằng kỹ thuật CRISPR, những con giun tròn C. Elegans bỗng nhiên biến IIS đã tăng được 100% tuổi thọ.

Hình như đó, TOR cũng là một gen cảm biến dinh dưỡng cho phép các tế bào phản ứng với những đổi mới về lượng trái cây. Con đường và chế độ hoạt động của TOR thậm chí còn cổ truyền hơn cả dấu hiệu hormone.

Các nhà nghiên cứu cho biết gen này là một gen tối quan trọng trong giai đoạn tiến hóa của các loài đơn bào thành đa bào. Khi bị thao túng một bản thân, TOR có thể giúp sinh vật tăng tuổi thọ thêm 30%.

Đương nhiên, điều bất ngờ mà họ nhận được trong phân tích, đó là việc thao túng nhị gen IIS và TOR song song không hề cho hiệu ứng 1+1=2. Bằng cách khiến giảm hoạt động của cả 2 gen, giun tròn C. Elegans đã dừng các phản ứng vững mạnh và chuyển sang trạng thái bảo trì thân thể.

Nhân tố này giúp tuổi thọ của chúng tăng gấp 5 lần, 500% so với 100% và 30% mà các biên tập gen lẻ tẻ giải quyết được. Hiệu ứng này được các nhà khoa học gọi là hiệu ứng giao kèo.

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 phổ thông 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 mạnh tuổi thọ từ hiệu ứng hợp đồng rất ấn tượng. Hiệu quả ko phải là một cộng một bằng nhì, mà là một cộng một bằng năm. Những nhận thấy của chúng tôi chứng minh rằng không có gì trong thiên nhiên tồn tại hiếm hoi. Để phát hành các cơ chế chống lão hóa hiệu quả nhất, chúng ta phải lưu ý các màng lưới thay vì những đoạn đường chủ quyền dẫn đến một tuổi thọ cao hơn".

Vậy, thắc mắc đặt ra lúc này là liệu chúng ta có thể vận dụng điều gần giống trên người, để đạt được kết quả gần giống hay không? Trên thực tại, giun tròn C. Elegans chia sớt tất cả gen và đoạn đường di truyền giống với chúng ta, bao gồm cả IIS và TOR.

Với các tìm hiểu cho đến thời điểm này, các nhà công nghệ tin rằng tuổi thọ của chúng ta được ấn định trong ty thể. Ty thể là bào quan chịu bổn phận chuyển đổi năng lượng cung ứng cho tế bào và sự rối loàn của nó có liên quan tới công đoạn lão hóa.

Cùng với giả thuyết này, tìm hiểu mới đã giúp cắt nghĩa tại sao các nhà kỹ thuật chẳng thể tậu ra được một gen độc nhất vô nhị giúp chúng ta sống thọ và khỏe khoắn.

Tiến sĩ Pankaj Kapahi, đồng tác giả tới từ Viện nghiên cứu lão hóa Buck cho biết: "Việc phát xuất hiện sự tương tác giao kèo [giữa hai gen IIS và TOR] có thể dẫn tới các liệu pháp liên kết, mỗi cách thức ảnh hưởng tới một đoạn đường [lão hóa] khác biệt, để kéo dài tuổi thọ của nhân loại giống như cách thức chúng ta đang sử dụng các liệu pháp liên kết để nhân tố trị ung thư và HIV".

Với kết quả hiện tại, các nhà phân tích nghĩ là chúng ta hoàn toàn có thể nghĩ đến một tương lai, trong đó nhân loại có thể kéo dài tuổi thọ của mình lên gấp 5 lần. "Cam đoan là có thể, có phần nhiều Chẳng hạn trong tự nhiên cho thấy các sinh vật sống rất lâu", họ nói. "Tuy nhiên, trọng điểm thực thụ của lĩnh vực này là giúp nhân loại sống mạnh khỏe nhất có thể, càng lâu càng tốt bằng phương pháp ngăn chặn sự suy giảm sức khỏe can hệ đến lão hóa".

Vấn đề đó có tức thị phiên bản thân việc sống lâu ko phải là một ưu tiên hàng đầu cho tương lai gần, thứ các nhà khoa học đang ân cần tới ở đây là tăng thời gian sống khỏe khoắn trong thế cục.

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 phân tích đến trong khoảng Phòng thí điểm sinh học MDI.

"Hoạt động tinh chỉnh các gen gần giống ở người bằng thuốc hoặc các cơ chế trị liệu khác hiện nay có thể chưa kéo dài tuổi thọ con người thêm 500% [ngay lập tức], nhưng nó có thể sản xuất một loại giận dữ hiệp đồng tương tự khi cả nhị đoạn đường gen được nhắm tiêu chí đồng thời", Tiến sĩ Rollins và Rogers cắt nghĩa.

"Bằng cách thức phân tách đặc trưng của các tương tác này, các nhà khoa học của chúng tôi đang thành lập tuyến phố cho các liệu pháp tối quan trọng để tăng tuổi thọ mạnh bạo cho dân số đang già hóa gấp rút của chúng ta".

Hiện thời, đa dạng non sông đang phải đối mặt với tỷ lệ dân số già và chi phí y tế đang tăng vọt. Đây là lúc mà phần đông chúng ta nên nghiêm chỉnh cấu kết các qui định y tế phòng ngừa trên khuôn khổ rộng để giảm sút tỷ trọng lưu hành và chừng mực nguy hiểm của các bệnh can dự đến lão hóa.

Phân tích mới của họ vừa được công bố trên báo chí Cell Report.

Tham khảo Iflscience

Theo zknight

Trí thức trẻ


Xem tại: bat dong san