Có phải ung thư là cái giá cho bộ não lớn?

Bộ não lớn của chúng ta khiến chúng ta ưu việt hơn so với tinh tinh, nhưng theo một giả thuyết mới, chúng ta có thể đang phải trả giá cho kích cỡ này: đó là tỉ lệ mắc ung thư cao hơn.

Tinh tinh được cho là họ hàng gần nhất với con người về mặt tiến hóa, chúng ta có tới 98% hệ gen giống với tinh tinh. Nhưng nhiều năm nay, các nhà khoa học đã quan sát thấy tinh tinh có tỷ lệ mắc ung thư thấp đáng ngạc nhiên so với con người.

Để giải đáp điều này, John McDonald – nhà nghiên cứu thuộc Đại học công nghệ Georgia – đã nghiên cứu hệ gen của người và tinh tinh.

Rất nhiều nghiên cứu trước đây đã phân tích sự khác biệt trong cách biểu hiện gen của người và tinh tinh. McDonald cùng các cộng sự đã phân tích lại dữ liệu của một nghiên cứu về biểu hiện gen trước đó và cộng thêm cả những thông tin đã bị loại trừ.

Họ quan sát những khác biệt trong biểu hiện gen ở một số mô, trong đó có não, gan, tinh hoàn và thận.

Những tế bào tự hủy

McDonald muốn kiểm chứng giả thuyết cho rằng sự khác biệt trong tỷ lệ ung thư giữa hai loài có thể là do khác biệt trong cách các tế bào tự hủy – đây là một quá trình sinh học quan trọng được gọi là sự chết được lập trình của tế bào hay apoptosis (sự chết theo chu trình của tế bào).

Các nhà nghiên cứu nhận thấy một số gen quy định cơ chế tự chết theo chu trình được biểu hiện khác ở người so với tinh tinh. Dữ liệu chỉ ra rằng tế bào người không hiệu quả trong việc thực hiện chu trình chết theo chu kỳ như tế bào tinh tinh, ít nhất là ở các tế bào não và các mô được nghiên cứu khác.

Vậy sự chết theo chu trình của tế bào có liên quan gì với ung thư?

Số lần chết theo chu trình của tế bào giảm đi có liên quan đến nguy cơ ung thư tăng cao. Đồng thời một số gen quy định chu trình này cũng được cho là đã hoạt động sai chức năng ở tế bào ung thư. Điều này có nghĩa là: tế bào ung thư phân chia vô tội vạ, bằng cách nào đó chúng đã bác bỏ các tín hiệu ra lệnh cho quá trình tự hủy.

Ung thư là cái giá phải trả cho bộ não lớn. (Ảnh: spacesuityoga)

Trả giá

Vậy điều này thì có liên quan gì đối với một bộ não lớn? Trong quá trình tiến hóa của con người, người ta cho rằng con người được tự nhiên chọn lựa vì có bộ não lớn và khả năng nhận thức ưu việt. Đồng thời cũng có một giả thuyết khác cho rằng để có được bộ não lớn hơn so với loài khác, chúng ta cần thiết phải có tốc độ sản sinh nơron cao.

Các nhà nghiên cứu đang gắn kết hai giả thuyết nói trên với nhau. Họ nghĩ rằng sự chết theo chu trình của tế bào giảm đi có thể đã giúp con người có được kích cỡ não lớn. Nhưng nó cũng đồng thời khiến chúng ta dễ mắc ung thư hơn.

McDonald cho biết: “Rất khó có thể giải thích tại sao chúng ta lại tiến hóa để có hệ chu trình tự hủy kém hiệu quả hơn. Do đó giả thuyết mà chúng tôi đang kiểm chứng có thể là kích thước bộ não tăng lên chính là thứ đã đặt áp lực chọn lọc lên hệ thống làm giảm chu trình tự hủy của tế bào”. Ông cũng thêm rằng mặc dù chu trình tự hủy giảm đi có thể đồng nghĩa với việc nguy cơ mắc ung thư cao hơn, nhưng lại không hề có áp lực tiến hóa chọn lọc nào có tác động tiêu cực với nó bởi hầu hết các bệnh ung thư chỉ xuất hiện ở sau độ tuổi sinh sản.

Giả thuyết nói trên tương đối khác biệt so với nhiều quan điểm trước đây về con đường tiến hóa bộ não lớn của chúng ta. McDonald phát biểu: “Con người có bộ não lớn hơn tinh tinh, hầu hết chúng ta đều tập trung vào sự thật rằng bộ não của mình có thể đang sản xuất nơron với tốc độ nhanh hơn. Nhưng tôi nghĩ mặt trái của câu chuyện chính là chúng ta cũng hoàn toàn có khả năng tiêu diệt chúng”.

Nghiên cứu này được các nghiên cứu mới đây ủng hộ. Họ quan sát thấy rằng những người mắc một số bệnh về nhận thức nhất định – các bệnh có liên quan đến sự gia tăng quá trình tự hủy của nơron – lại có tỷ lệ mắc ung thư thấp hơn.

Cần phải tiến hành nghiên cứu bổ sung

Cho đến nay, các bằng chứng được công bố đều thu thập được từ kiểu hình của gen. Các nghiên cứu khác cũng đang được tiến hành để phân tích tốc độ chết của tế bào ở tinh tinh và người. Ngay cả khi có nhiều bằng chứng hơn, không ai có thể biết chắc chắn tại sao chúng ta lại tiến hóa theo cách đó.

Stephen Hubbell – giáo sư sinh học tiến hóa tại đại học UCLA, không tham gia vào nghiên cứu – cho biết: “Đó là một giả thuyết, do vậy câu hỏi đặt ra là liệu nó có đúng hay không. Sẽ thật thú vị nếu sự lựa chọn đối với con người đã biến đổi biểu hiện của những gen này đồng thời tác động đến nguy cơ mắc bệnh của chúng ta”.

Ông thêm rằng: “Tôi nghĩ điều này thực sự đã kích động các nghiên cứu thú vị đi theo hướng mà tại đó sinh học tiến hóa sinh ra để giải đáp những câu hỏi y khoa”.

Kết quả nghiên cứu được công bố trực tuyến trên tờ Medical Hypotheses.