Hai nhà nghiên cứu từ Eötvös Loránd đã tạo ra một bước đột phá thú vị trong việc tìm hiểu con người già đi như thế nào. Nghiên cứu mới phát hiện ra rằng việc quản lý các yếu tố có thể thay thế trong DNA thông qua con đường Piwi-piRNA sẽ giúp kéo dài tuổi thọ. Khám phá này liên kết hoạt động của DNA với quá trình lão hóa, mở ra những khả năng mới cho nghiên cứu y học và sinh học nhằm cải thiện sức khỏe và xác định tuổi tác.
Các nhà nghiên cứu Tiến sĩ Ádám Sturm và Tiến sĩ Tibor Vellai từ Eötvös Loránd, Hungary, đã có những khám phá quan trọng trong nghiên cứu về lão hóa. Nghiên cứu của họ tập trung vào “các yếu tố có thể thay thế” (TE) trong DNA, là các đoạn có thể được định vị lại trong mã di truyền. Sự di chuyển quá mức của các yếu tố có thể thay thế này dẫn đến sự mất ổn định của mã di truyền, có thể góp phần vào quá trình lão hóa.
Các nhà khoa học đã xác định được một quá trình cụ thể gọi là con đường Piwi-piRNA giúp kiểm soát các TE này. Họ đã nhìn thấy con đường này hoạt động ở một số tế bào không già đi, chẳng hạn như tế bào gốc ung thư, và đặc biệt là ở loài Turritopsisdohrnii bí ẩn (sứa hải đăng, thường được gọi là "sứa bất tử"). Bằng cách củng cố con đường này ở loài giun có tên Caenorhabditis elegans, tuổi thọ của loài giun này đã được kéo dài đáng kể.
Trong các bài viết mang tính bước ngoặt được xuất bản trước đây có tiêu đề "Cơ chế lão hóa: Vai trò chính của các yếu tố có thể thay thế trong sự vô tổ chức bộ gen" (2015) và "Con đường Piwi-piRNA: Con đường dẫn đến sự bất tử" (2017), Tiến sĩ Sturm và Tiến sĩ Vellai đã đưa ra giả thuyết về mối quan hệ sâu sắc giữa hệ thống Piwi-piRNA và khái niệm hấp dẫn về sự bất tử sinh học. Giờ đây, họ cung cấp bằng chứng thực nghiệm trong một bài báo mới đăng trên tạp chí Nature Communications. Nghiên cứu của họ cho thấy rằng việc kiểm soát hoạt động của TE thực sự có thể kéo dài tuổi thọ, cho thấy các yếu tố DNA di động này đóng một vai trò quan trọng trong quá trình lão hóa.
Nói theo thuật ngữ kỹ thuật hơn, các nhà nghiên cứu sử dụng công nghệ để "điều chỉnh giảm" hoặc giảm hoạt động của TE. Khi họ làm điều này với các TE cụ thể ở giun, chúng có dấu hiệu lão hóa chậm hơn. Hơn nữa, khi nhiều TE được điều khiển đồng thời, tác động kéo dài tuổi thọ sẽ tăng lên.
Tiến sĩ Sturm giải thích: "Trong các thí nghiệm về tuổi thọ của chúng tôi, lợi thế về tuổi thọ có ý nghĩa thống kê đã được quan sát thấy chỉ đơn giản bằng cách điều hòa TE hoặc biểu hiện quá mức các yếu tố trong con đường Piwi-piRNA về mặt cơ thể. Điều này mở ra cánh cửa cho vô số ứng dụng tiềm năng trong y học và sinh học"
Ngoài ra, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng khi những con giun này già đi, DNA của chúng trải qua những thay đổi biểu sinh, đặc biệt là ở TE. Những thay đổi này, được gọi là quá trình methyl hóa DNAN6-adenine, được quan sát thấy là làm tăng quá trình phiên mã TE và nhảy khi động vật già đi.
Tiến sĩ Vellai nhấn mạnh tầm quan trọng tiềm tàng của phát hiện này: “Việc sửa đổi biểu sinh này có thể mở đường cho các phương pháp xác định tuổi từ DNA, cung cấp một đồng hồ sinh học chính xác”.
Nhìn chung, bằng cách hiểu rõ hơn về các thành phần DNA di động này và con đường kiểm soát chúng, các nhà khoa học có thể tìm ra cách để kéo dài tuổi thọ và cải thiện sức khỏe sau này trong cuộc sống.