Hiện giờ, các nhà khoa học đã có thể đảo ngược quá trình lão hóa ở chuột nhờ biến tế bào trưởng thành thành tế bào gốc, giúp chuột già mù trẻ lại, sáng mắt và minh mẫn. Các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ đảo ngược quá trình lão hóa ở người trong tương lai, giúp con người trẻ lại và sống lâu hơn.
Tại phòng thí nghiệm của nhà sinh học phân tử David Sinclair tại Trường Y Harvard, những con chuột già đã trẻ lại. Từ thí nghiệm đầu tiên giúp chuột già mù lòa sáng mắt trở lại, hiện tại phòng thí nghiệm của Sinclair đã đảo ngược lão hóa ở cơ và não của chuột và hiện đang thí nghiệm để trẻ hóa toàn bộ cơ thể chuột.
Đảo ngược lão hóa, bệnh tật có thể sẽ biến mất
Sử dụng các protein có thể chuyển đổi tế bào trưởng thành thành tế bào gốc, Sinclair và đội ngũ của ông đã tái khởi động các tế bào trưởng thành ở chuột thành các phiên bản của chính chúng trước đó. Trong công trình đột phá của đội ngũ vào cuối năm 2020, các chú chuột già có thị lực kém và thoái hóa võng mạc có thể nhìn tốt trở lại, với thị lực của những chú chuột con.
"Đây là sự trẻ hóa lâu dài, đến giờ thì chúng tôi có thể nói như vậy. Và chúng tôi nghĩ rằng đây sẽ là một tiến trình phổ cập có thể áp dụng xuyên suốt cơ thể để quay lại tuổi trẻ của chúng ta.", nhà khoa học Sinclair mới đây đã chia sẻ về thành tựu này khi là diễn giả của Life Itself.
"Nếu chúng ta đảo ngược lão hóa, những bệnh tật mắc phải có thể sẽ không tiếp diễn. Ngày nay chúng ta có công nghệ có thể giúp loài người sống lâu đến trăm tuổi mà không phải lo lắng bạn sẽ mắc bệnh ung thư ở tuổi 70, bệnh tim ở tuổi 80 hay bệnh Alzheimer ở tuổi 90.", nhà khoa học Sinclair bật mí.
Theo ông, đó là thế giới tương lai mà chúng ta có thể trải nghiệm nhờ công nghệ gene. Chỉ là câu hỏi chính xác là vào thời điểm nào nhưng sẽ là tương lai không xa.
Mục tiêu thay đổi tuổi tác nhờ chỉnh sửa gene là để giúp con người trẻ hơn hoặc sống lâu hơn. "Khi đảo ngược tuổi tác của một cơ quan trong cơ thể giống như đảo ngược lão hóa não ở chuột, bệnh tật ở chuột bắt nguồn từ sự lão hóa sẽ biến mất. Trí nhớ quay trở lại, không còn dấu hiệu suy giảm trí nhớ nữa", nhà khoa học Sinclair chia sẻ.
"Tôi tin rằng trong tương lai, làm chậm lại hay đảo ngược quá trình lão hóa sẽ là cách tốt nhất để chữa bệnh", nhà sinh học phân tử David Sinclair nói.
Khởi động quá trình trẻ hóa cơ thể
Trong phòng thí nghiệm của Sinclair, hai con chuột ngồi cạnh nhau. Một con chuột trông rất trẻ, còn con kia thì già nua và ốm yếu. Thực chất đây là hai con chuột anh em, được sinh ra cùng thời điểm. Tuy nhiên, một con đã bị đã biến đổi gene để lão hóa nhanh hơn. Vậy có thể làm điều ngược lại hay không, nghĩa là làm trẻ hóa tế bào trưởng thành? Đó là điều mà các nhà khoa học thuộc đội ngũ của Sinclair đã phôi thai ấp ủ ý tưởng.
TS. Shinya Yamanaka, nhà nghiên cứu y sinh học người Nhật Bản đã tái khởi động tế bào da ở người trưởng thành để hoạt động như tế bào gốc phôi thai hoặc tế bào gốc đa năng, có khả năng phát triển thành mọi tế bào trong cơ thể. Phát hiện năm 2007 của nhà khoa học Nhật Bản đã giúp ông giành giải Nobel Y học, và công trình "tế bào gốc đa năng" của ông sớm trở nên nổi tiếng, và được đặt tên là "các nhân tố Yamanaka".
Mặc dù vậy, những tế bào trưởng thành được biến đổi trở lại thông qua "các nhân tố Yamanaka" đánh mất bản sắc của chúng. Chúng quên mất chúng là tế bào da, tế bào máu hay tế bào tim.
Các phòng thí nghiệm trên toàn thế giới bắt đầu nhập cuộc để tìm ra giải pháp. Một nghiên cứu đăng tải năm 2016 do Viện nghiên cứu sinh học Salk tiến hành ở La Jolla, California (Mỹ) cho thấy có thể xóa các dấu hiệu lão hóa ở chuột già trong một thời gian ngắn nhờ 4 nhân tố Yamanaka chính, mà không làm mất đi bản sắc của tế bào.
Tuy nhiên cũng có một nhược điểm trong nhân tố này, đó là ở một vài trường hợp, sự đảo ngược lão hóa này có thể khiến chuột tiến triển các khối u ung thư.
Để tìm giải pháp thay thế an toàn hơn, nhà gene di truyền học Yuancheng Lu tại phòng thí nghiệm Sinclair đã chọn 3 trong 4 nhân tố Yamanaka và biến đổi chúng thành một virus vô hại. Virus này được thiết kế để phân phối những nhân tố Yamanaka trẻ hóa tới các tế bào hạch võng mạc bị hỏng ở đáy mắt của một con chuột già. Sau khi tiêm virus vào mắt, các gene đa năng được chuyển đổi nhờ cho chuột ăn một loại kháng sinh.
"Kháng sinh chỉ là công cụ mà thôi. Công cụ này có thể là bất kỳ tác nhân hóa học nào, miễn là cách để giúp 3 gene được kích hoạt", nhà khoa học Sinclair nói. "Thông thường các gene này được bật ở các tế bào phôi thai phát triển từ rất sớm và chúng sẽ bị tắt khi chúng ta có tuổi".
Thật kỳ diệu, các neuron thần kinh bị hỏng ở mắt của chuột được tiêm 3 loại tế bào này đã trẻ hóa trở lại, thậm chí còn sản sinh ra các dây thần kinh để kết nối mắt với não bộ, giúp chuột nhìn được trở lại. Từ nghiên cứu ban đầu này, Sinclair cho biết phòng thí nghiệm của ông đã đảo ngược lão hóa cả ở cơ và não của chuột và hiện đang thí nghiệm trẻ hóa toàn bộ cơ thể của chuột.
"Bằng cách nào đó các tế bào biết rằng cơ thể có thể tự tái khởi động, và vẫn biết được gene nào bật khi trẻ lại", ông Sinclair cho biết. "Chúng tôi đang nghĩ đến một hệ thống tái tạo ở một số loài vật như khi bạn cắt đứt chân tay của một con kỳ nhông, nó sẽ mọc trở lại. Đuôi cá sẽ mọc trở lại, và ngón tay của chuột cũng sẽ mọc trở lại.", ông nói.
Phát hiện này chỉ ra rằng có một bản sao dự phòng (backup copy) lưu trữ thông tin tuổi trẻ trong cơ thể chúng ta. "Tôi gọi đó là lý thuyết thông tin về lão hóa.", ông nói. "Đó là sự mất thông tin lưu trữ gene dẫn tới tế bào bị lão hóa quên mất cách vận hành, quên mất mình là dạng tế bào gì. Và giờ chúng ta chỉ cần bật lại nút khởi động để khôi phục lại khả năng của tế bào đọc bộ gene chính xác trở lại, như khi chúng ta còn trẻ".
Theo Sinclair, chúng ta đã tìm được cách quay ngược trở lại đồng hồ sinh học của sự sống. Cơ thể như tỉnh lại, nhớ lại cách hoạt động như khi còn trẻ.
Nhà khoa học Sinclair bật mí hiện các nghiên cứu đang tìm hiểu xem liệu can thiệp gene giúp trẻ hóa ở chuột có thể thực hiện tương tự như ở người hay không?. Sẽ phải mất hàng năm trước khi hoàn thành thử nghiệm ở con người. Nếu an toàn và thành công, các thí nghiệm tiến hành ở quy mô lớn đại trà cần phải xin phê chuẩn cấp phép.