Bí mật về gen chống lão hóa

Nêu vấn đề

Một kế hoạch đầy tham vọng nhằm giải trình tự 100 gen ở 1.000 người già khỏe mạnh có thể làm sáng tỏ các biến thể di truyền giúp làm một số người khỏi các bệnh của quá trình lão hóa, bao gồm bệnh tim, ung thư và tiểu đường, cho phép họ sống khỏe mạnh ở độ tuổi 80 trở đi.

Thay vì tập trung vào các biến thể di truyền làm tăng nguy cơ mắc bệnh, các nhà khoa học có kế hoạch tập trung vào các gen trước đây có liên quan đến sức khỏe và tuổi thọ.

Jeanne Calment của Pháp và đã có 119 tuổi, qua đời năm 1997 ở 122 tuổi 164 ngày. Các nhà khoa học hy vọng một dự án lớn để giải trình tự gen ở những người già khỏe mạnh sẽ tiết lộ cách vì sao họ sống lâu như vậy.

Trong những năm gần đây, những tiến bộ trong công nghệ sàng lọc gen đã cho phép các nhà khoa học bắt đầu tìm kiếm trong bộ gen để tìm manh mối cho sự khỏe mạnh và kéo dài tuổi thọ.

Công trình nghiên cứu đó đã tiết lộ rằng bộ gen của những người già khỏe mạnh không có đột biến.

Eric Topol , bác sĩ tim mạch và người đứng đầu Chương trình Y học Bộ gen tại Scripps Translational cho biết: “Những người này có các dấu hiệu nhạy cảm di truyền đối với nhiều bệnh nghiêm trọng, bao gồm bệnh tim mạch, đột quỵ và tiểu đường, nhưng họ không mắc bất kỳ bệnh nào trong số này. Viện Khoa học, ở La Jolla, CA, người đứng đầu dự án. “Giải thích là gì? Điều gì có thể giải thích cho khả năng tách biệt của họ khỏi những căn bệnh này? “

Đối tượng nghiên cứu gen

Để trả lời câu hỏi đó, các nhà nghiên cứu đang thu thập mẫu máu của 1.000 người từ 80 tuổi trở lên, những người chưa bao giờ mắc bất kỳ bệnh nghiêm trọng nào và không dùng thuốc. 

Họ dự định sắp xếp chuỗi 100 gen, được biết đến từ nghiên cứu trên động vật và các nghiên cứu khác để ảnh hưởng đến sức khỏe và sự lão hóa. 

Topol cho biết: “Chúng tôi đặc biệt quan tâm đến việc quản lý các gen kiểm soát chính như những gen liên quan đến sửa chữa DNA hoặc yếu tố tăng trưởng insulin-1,” một loại hormone protein liên quan đến sự phát triển của tế bào.

Các enzym liên quan đến quá trình sửa chữa DNA được quan tâm trong nghiên cứu tuổi thọ bởi vì các tế bào thường tích lũy các sai sót trong chuỗi DNA của chúng theo tuổi tác và các khiếm khuyết trong một số gen sửa chữa DNA của chuột và người gây ra hiện tượng lão hóa sớm. Thụ thể đối với yếu tố tăng trưởng insulin-1 (IGF1) đã được chứng minh là có ảnh hưởng đến quá trình lão hóa ở chuột, giun tròn và ruồi.

Hầu hết các nghiên cứu trước đây chỉ giải trình tự một số lượng nhỏ gen hoặc sử dụng các vi mạch gen, có thể nhanh chóng phát hiện các biến thể di truyền phổ biến trong toàn bộ hệ gen. Nhưng nghiên cứu gần đây cho thấy rằng một số biến thể hiếm hơn trong các gen khác nhau đóng một vai trò trong sức khỏe và bệnh tật. 

Việc xác định trình tự cho phép các nhà nghiên cứu xác định xem những người lớn tuổi khỏe mạnh có nhiều khả năng mang các biến thể làm cho các yếu tố bảo vệ hoạt động hiệu quả hơn hoặc cản trở hoạt động của các yếu tố có hại hay không.

Topol và các cộng sự của ông sẽ so sánh trình tự gen từ những tình nguyện viên khỏe mạnh với mẫu DNA thu thập từ những người chết vì các bệnh liên quan đến tuổi tác trước khi họ đến tuổi tám mươi. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng những người khỏe mạnh chỉ có xác suất mang các biến thể liên quan đến bệnh tật thấp hơn một chút. Điều đó ủng hộ ý tưởng rằng các gen bảo vệ đang đóng một vai trò quan trọng trong quá trình lão hóa thành công của con người.

Kết luận

Các nhà khoa học hy vọng rằng việc xác định cơ sở phân tử cho tác dụng bảo vệ này sẽ giúp họ có thể sản xuất nó bằng thuốc. “Chúng tôi tin rằng các gen chống lão hóa đang bảo vệ chống lại một số bệnh liên quan đến tuổi tác thay vì chỉ một”, Nir Barzilai , người đứng đầu Dự án gen chống lão hóa tại Đại học Y Albert Einstein, ở New York, người không tham gia vào nghiên cứu Scripps, cho biết. “Từ góc độ dược phẩm, sẽ hiệu quả hơn về chi phí nếu nhắm mục tiêu những con đường này và nó thực sự sẽ nâng cao tuổi thọ đặc biệt thay vì chỉ điều trị các bệnh.

Barzilai đã xác định được một số ứng cử viên cho gen chống lão hóa. Trong một nghiên cứu đang diễn ra về những người gốc Do Thái Ashkenazi từ 95 tuổi trở lên, Barzilai và các đồng nghiệp của ông đã chỉ ra rằng nhóm người cao tuổi có nhiều khả năng mang một biến thể gen thay đổi cách con người xử lý cholesterol. Gần đây hơn, các nhà khoa học đã giải trình tự các gen cho IGF1 và thụ thể của nó, đồng thời phát hiện ra các đột biến chỉ có ở phụ nữ trăm tuổi.

Trong khi Barzilai đang thực hiện một cách tiếp cận khác để tìm kiếm gen – sử dụng các vi mạch – anh ấy nói rằng mỗi nhóm đều mong được học những gì nhóm kia tìm thấy. 

Có hai nghiên cứu lớn về di truyền của quá trình lão hóa khỏe mạnh sẽ cho phép mỗi nghiên cứu xác nhận những phát hiện của mình trong quần thể thứ hai – một thử nghiệm quan trọng về tính hợp lệ của các nghiên cứu bộ gen quy mô lớn.