Thứ Ba, 14 tháng 1, 2020

Biên tập gen giúp các nhà kỹ thuật tăng 500% tuổi thọ của giun, tương đương 400 năm ở nhân loại

Thoạt nhìn, những con Caenorhabditis elegans chẳng có điểm bình thường 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 rộng rãi dữ liệu di truyền giống với nhân loại, bao gồm cả các gen gây ra thời kỳ lão hóa. Mới đây, một lực lượng các nhà công nghệ Trung Quốc và Hoa Kỳ đã tậu thấy hai đoạn đường tế bào xuất hành từ các gen này, và họ đã đổi mới được chúng để kéo dài tuổi thọ của giun C. Elegans thêm 500%.

Thật trùng phù hợp, nhì mã gen chúng ta đang nói đến ở đây là IIS và TOR cũng hình thành trên người. Liệu đây có phải là cơ hội chuẩn y chúng ta tăng gấp 5 lần tuổi thọ của chính mình hay không? Liệu các khoa học chỉnh sửa 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.

Chỉnh sửa nhì 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 cơ bản trong đất, sinh sôi nảy nở mạnh nhất dưới lớp mùn cây cối mục nát. Chia sẻ phổ thông gen với nhân loại và chỉ sống được nhàng nhàng 3-4 tuần, những con giun tròn này thường được sử dụng cho các thử nghiệm can thiệp di truyền để ảnh hưởng lên tuổi thọ.

Trong nghiên cứu mới nhất được thi hành bởi Phòng thí điểm MDI thuộc Viện phân tích lão hóa Buck Hoa Kỳ và Đại học Nam Kinh Trung Quốc, các nhà khoa học đã nhận thấy thấy nhì mã gen của C. Elegans, IIS và TOR được bảo tàng trong giai đoạn tiến hóa và được truyền tới tận con người.

Hai đồng tác giả phân tích, tấn sĩ Jarod A. Rollins và tấn sĩ và Aric N. Rogers cho nhân thức, IIS là một gen cho phép sinh vật giận dữ với các nhân tố không gian, chả hạn như lượng quà bánh, để yếu tố phối một giận dữ dưới level tế bào giữa các mô không giống nhau của sinh vật.

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

Hình như đó, TOR cũng là một gen cảm biến dinh dưỡng chuẩn y các tế bào giận dữ với những thay đổi về lượng thức uống. Con đường và hình thức hoạt động của TOR thậm chí còn cổ điển hơn cả dấu hiệu hormone.

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

Tuy nhiên, điều bất thần mà họ thu được trong nghiên cứu, đó là việc thao túng hai gen IIS và TOR đồng thời chẳng phải cho hiệu ứng 1+1=2. Bằng phương pháp khiến 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.

Nhân tố này giúp tuổi thọ của chúng tăng gấp 5 lần, 500% so với 100% và 30% mà các chỉnh sửa gen lẻ tẻ đạt 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 san sớt phổ quát dữ liệu di truyền giống với loài người, bao gồm cả các gen gây ra thời kỳ lão hóa.

Tiến sĩ Rollins cho biết: "Kết quả tăng cường tuổi thọ trong khoảng hiệu ứng hiệp đồng rất ấn tượng. Hiệu quả ko phải là một cộng một bằng hai, mà là một cộng một bằng năm. Những nhận thấy của chúng tôi chứng minh rằng không có gì trong thiên nhiên sinh tồn hiếm hoi. Để tạo ra các qui định chống lão hóa hiệu quả nhất, chúng ta phải lưu ý các mạng lưới thay vì những đoạn đường chủ quyền dẫn đến một tuổi thọ cao hơn".

Vậy, nghi vấn đặt ra lúc này là liệu chúng ta có thể ứng dụng vấn đề tương tự trên người, để làm được kết quả tương tự hay không? Trên thực tiễn, giun tròn C. Elegans chia sớt tất cả gen và con đường di truyền giống với chúng ta, bao gồm cả IIS và TOR.

Với các phân tích cho đến thời gian 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 cấp cho tế bào và sự rối loạn của nó có can dự đến quá trình lão hóa.

Cùng với giả thuyết này, nghiên cứu mới đã giúp cắt nghĩa vì sao các nhà khoa học không thể sắm ra được một gen duy nhất giúp chúng ta sống thọ và mạnh bạo.

Tiến sĩ Pankaj Kapahi, đồng tác giả tới từ Viện tìm hiểu lão hóa Buck cho nhân thức: "Việc phát hiện ra sự tương tác hiệp đồng [giữa hai gen IIS và TOR] có thể dẫn tới các liệu pháp đoàn kết, mỗi lý lẽ ảnh hưởng đến một đoạn đường [lão hóa] không giống nhau, để kéo dài tuổi thọ của loài người giống như phương pháp chúng ta đang sử dụng các liệu pháp liên hiệp để vấn đề trị ung thư và HIV".

Với kết quả hiện tại, các nhà phân tích nghĩ rằng chúng ta hoàn toàn có thể nghĩ tới một tương lai, trong đó loài người có thể kéo dài tuổi thọ của bản thân mình lên gấp 5 lần. "Cam kết là có thể, có phần nhiều ví dụ trong thiên nhiên cho thấy các sinh vật sống rất lâu", họ nói. "Tất nhiên, trọng tâm đích thực của ngành nghề này là giúp loài người sống khỏe khoắn nhất có thể, càng lâu càng tốt bằng bí quyết chặn lại sự suy giảm sức khỏe liên quan tới lão hóa".

Yếu tố đó có tức là bản thân việc sống lâu chẳng phải là một dành đầu tiên hàng đầu cho mai sau gần, thứ các nhà công nghệ đang vồ cập tới ở đây là tăng thời điểm sống mạnh mẽ trong thế cuộc.

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 tới trong khoảng Phòng thử nghiệm sinh học MDI.

"Hoạt động tinh chỉnh các gen gần giống ở người bằng thuốc hoặc các hình thức trị liệu khác hiện tại có thể chưa kéo dài tuổi thọ nhân loại thêm 500% [ngay lập tức], nhưng nó có thể phát triển một loại giận dữ hợp đồng gần giống khi cả nhì con đường gen được nhắm tiêu chí cùng lúc", Tiến sĩ Rollins và Rogers cắt nghĩa.

"Bằng bí quyết phân tách đặc trưng của các tương tác này, các nhà khoa học của chúng tôi đang tạo dựng con đường cho các liệu pháp tối cần thiết để tăng tuổi thọ mạnh mẽ cho dân số đang già hóa hối hả của chúng ta".

Hiện giờ, phổ biến tổ quốc đang phải đối mặt với tỷ trọng dân số già và chi phí y tế đang tăng vọt. Đây là lúc mà đông đảo chúng ta nên trang nghiêm hòa hợp các nguyên tắc y tế đề phòng trên phạm vi rộng để giảm sút tỷ trọng lưu hành và chừng mực nghiêm trọng của các bệnh liên quan tới lão hóa.

Nghiên cứu mới của họ vừa được thông báo trên báo chí Cell Report.

Tham khảo Iflscience

Theo zknight

Trí thức trẻ


Xem nhiều hơn: dịch vụ nhà đất

0 nhận xét:

Đăng nhận xét