Trong suốt hàng thế kỷ, con người luôn mải mê tìm kiếm phương pháp ngăn chặn quá trình lão hóa; tìm kiếm nguồn “suối nguồn của tuổi trẻ”. Mặc dù con người khó có thể đạt được bất tử trong thời gian sớm, nghiên cứu mới có thể giúp chúng ta hiểu hơn về cách quá trình lão hóa diễn ra. Điều này mở ra cánh cửa cho việc điều trị ung thư tốt hơn và các loại thuốc đột phá có thể cải thiện đáng kể sức khỏe con người trong những năm cuối đời.

Lằn Ranh Giữa Sự Lão Hóa Và Tử Thần

Việc này đã được tiến hành bởi Giáo sư Nick Graham thuộc Khoa Kỹ thuật Hóa học và Khoa học Vật liệu, Đại học Mork, USC. Ông cùng nhóm nghiên cứu của mình, kết hợp với Giáo sư Scott Fraser, Giáo sư Văn hoá Học và Kỹ thuật Sinh học, cùng với Tiến sĩ Pin Wang, học viện Zohrab A. Kaprielian, đã công bố gần đây trên Tạp chí Hóa học Sinh học.

“Theo tôi, để uống từ nguồn suối tuổi trẻ, bạn phải tìm ra nơi có suối tuổi trẻ và hiểu rõ suối tuổi trẻ đang làm gì,” Graham nói. “Chúng tôi đang làm ngược lại; chúng tôi đang cố gắng nghiên cứu nguyên nhân gây lão hóa tế bào, để chúng tôi có thể thiết kế liệu pháp để làm lão hóa tốt hơn.”

Quá trình lão hóa của tế bào

Nhằm đạt được điều này, người viết bài Alireza Delfarah, một sinh viên cao học trong nhóm nghiên cứu của Graham, tập trung vào việc mở rộng kiến ​​thức của chúng ta về tuổi già, một quá trình tự nhiên mà các tế bào ngừng mãi để tạo ra tế bào mới. Quá trình này là một trong những nguyên nhân chính gây ra sự suy giảm liên quan đến tuổi tác, thể hiện qua các bệnh như viêm khớp, loãng xương và bệnh tim mạch.

“Các tế bào già là tương tự như tế bào gốc, có khả năng tái sinh hoặc phân chia vô hạn,” Delfarah nói. “Các tế bào già không bao giờ thể hiện khả năng phân chia lại. Đó là một trạng thái không thể đảo ngược trong chu trình tế bào.”

Nhóm nghiên cứu đã khám phá ra rằng các tế bào già mà họ nghiên cứu đã ngừng sản xuất một loại hóa chất gọi là nucleotit, là thành phần cơ bản của DNA. Khi tế bào trẻ bị buộc phải ngừng sản xuất nucleotit, chúng trở thành tế bào già hoặc lão hóa.

“Điều này có nghĩa là việc sản xuất nucleotit là vô cùng quan trọng để giữ cho tế bào trẻ,” Delfarah nói. “Nó cũng có nghĩa là nếu chúng ta có thể ngăn tế bào mất quá trình tổng hợp nucleotit, tế bào có thể lão hóa chậm hơn.”

Nhóm nghiên cứu của Graham đã nghiên cứu các tế bào trẻ đang phân chia mạnh mẽ và cho chúng ăn các phân tử được đánh dấu với isotop cacbon ổn định, nhằm theo dõi cách chất dinh dưỡng được tiêu thụ bởi tế bào được chuyển hóa vào các con đường sinh học khác nhau.

Scott Fraser và nhóm nghiên cứu của ông đã phát triển công nghệ hình ảnh 3D của kết quả. Những hình ảnh này bất ngờ cho thấy rằng các tế bào già thường có hai nhân, và chúng không tổng hợp DNA.

Cho đến nay, sự già đi đã được nghiên cứu chủ yếu trên các tế bào fibroblasts, là loại tế bào phổ biến nhất trong mô liên kết của động vật. Nhóm nghiên cứu của Graham đang tập trung vào cách tế bào già xảy ra trong tế bào biểu mô, là loại tế bào bao phủ các bề mặt của cơ quan và cấu trúc trong cơ thể con người. Đây cũng là loại tế bào mà hầu hết các loại ung thư phát sinh.

Graham nói rằng sự già đi được biết đến rộng rãi như một rào cản bảo vệ cơ thể chống lại ung thư: Khi các tế bào gặp tổn thương có thể gây ung thư, chúng chuyển sang trạng thái già đi và ngừng phân chia để ngăn ung thư phát triển và lan rộng.

“Có lúc người ta nói về sự già đi như một con dao hai lưỡi, nó bảo vệ chống lại ung thư, và đó là một điều tốt,” Graham nói. “Nhưng sau đó nó cũng góp phần vào quá trình lão hóa và các bệnh như tiểu đường, chức năng tim mạch kém hoặc xơ cứng động mạch và bất kỳ sự cố chức năng cơ bản nào khác,” ông nói.

Graham nói rằng mục tiêu không phải là ngăn chặn hoàn toàn sự già đi, vì điều đó có thể giải phóng các tế bào ung thư. “Nhưng một mặt khác, chúng ta muốn tìm cách loại bỏ các tế bào già để thúc đẩy quá trình lão hóa khỏe mạnh và nâng cao chức năng,” ông nói.

Thuốc giúp con người sống già một cách thoải mái hơn

Graham nói rằng nghiên cứu của nhóm đã có ứng dụng mạnh mẽ trong lĩnh vực senolytics đang nổi lên, là việc phát triển thuốc có thể loại bỏ các tế bào già. Ông nói rằng các thử nghiệm lâm sàng trên con người vẫn trong giai đoạn sơ khai, nhưng các nghiên cứu trên chuột đã cho thấy rằng bằng cách loại bỏ các tế bào già, chuột sống lâu hơn, với tuổi thọ có hiệu quả hơn.

“Họ có thể lấy một con chuột đang lớn tuổi và trạng thái sức khỏe giảm sút, và cho nó dùng các loại thuốc senolytic để tiêu diệt các tế bào già, và con chuột sẽ trẻ lại. Vì vậy, muốn nói gì đi nữa, chính là các loại thuốc senolytic đó mới là nguồn “suối nguồn của tuổi trẻ”,” Graham nói.

Ông cũng cho biết rằng để thiết kế thành công các loại thuốc senolytic, việc xác định điểm đặc biệt của tế bào già là quan trọng, để không ảnh hưởng đến các tế bào bình thường không già.

“Đó là lúc chúng tôi đưa ra quyết định – nghiên cứu chuyên sâu về chuyển hóa tế bào già và cố gắng tìm hiểu cách tế bào già khác biệt, để bạn có thể thiết kế các loại liệu pháp có mục tiêu dựa trên các con đường chuyển hóa này,” Graham nói.

Bài viết được xuất bản vào ngày 25 tháng 7 năm 2019.
Được cập nhật lần cuối vào ngày 9 tháng 2 năm 2021.