Các nhà khoa học đang thử xóa đi gien là thủ phạm gây lão hóa

Việc xóa gen S6K1 ở gan chuột già giúp giảm viêm bằng cách ức chế các protein gây viêm liên quan đến lão hóa, tiết lộ cơ chế chính về lợi ích của việc ức chế S6K1 đối với tuổi thọ. Nghiên cứu này nhấn mạnh vai trò liên quan của tình trạng viêm, trao đổi chất và suy giảm chức năng trong các bệnh liên quan đến lão hóa và tuổi tác, mở ra những hướng điều trị mới.

Việc này cũng đồng thời làm nổi bật cơ chế mới trong quá trình lão hóa và các phương pháp điều trị tiềm năng cho các bệnh liên quan đến tuổi tác.

S6K1 là gì?

S6K1 là một loại protein có vai trò điều hòa quá trình lão hóa và các bệnh liên quan đến tuổi tác. Việc ức chế protein này ở chuột đã được chứng minh là giúp kéo dài tuổi thọ và tái tạo các lợi ích sức khỏe của việc hạn chế calo, gồm cả giảm lượng mỡ trong cơ thể, giúp xương chắc khỏe hơn và tăng khả năng chống lại bệnh tiểu đường. Chỉ có điều trước đây, cơ chế chính xác đằng sau những tác động này vẫn chưa được chúng ta hiểu biết một cách rõ ràng.

S6K1 là mục tiêu chính của đường truyền tín hiệu mTOR. Đây là đường truyền điều chỉnh sự tăng trưởng và trao đổi chất để đáp ứng với các chất dinh dưỡng và căng thẳng. Tuy nhiên, đường truyền tín hiệu này cũng ảnh hưởng đến sự lão hóa của tế bào. Khi chúng ta già đi, các tế bào bạch cầu tích tụ và giải phóng lượng protein gây viêm cao - một hiện tượng được các nhà khoa học gọi là kiểu hình bài tiết liên quan đến tuổi già (SASP).

Việc làm sáng tỏ mối quan hệ giữa S6K1, sự lão hóa và SASP sẽ nâng cao hiểu biết của chúng ta về sự lão hóa và đồng thời có tiềm năng điều trị các bệnh liên quan đến tuổi tác.

Trong nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Aging hôm 4.9, các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm khoa học y khoa LMS và Đại học Tübingen đã chỉ ra rằng việc xóa gien S6K1 ở gan chuột già giúp giảm viêm. Họ cho rằng việc xóa gien này là cách ngăn chặn việc sản xuất các protein gây viêm được giải phóng như một phần của SASP. Điều này khớp với giả thuyết ban đầu của nhóm nghiên cứu về việc “rút củi đáy nồi” trong tác nhân gây ảnh hưởng đến tuổi già.

Một điều ngoài mong đợi, công trình này đã cung cấp cơ chế sinh học về tác dụng có lợi của việc loại bỏ S6K1 khi lão hóa và sức khỏe ở chuột. Ý tưởng này được trình bày lần đầu tiên bởi Giáo sư Dominic Withers, Trưởng khoa Tín hiệu Chuyển hóa và được xuất bản trên tạp chí Science năm 2009. Và giờ thì ý tưởng đã đến sát thực tế.

Mặc dù ban đầu gây ngạc nhiên, nhưng phát hiện này đã chứng minh những kết quả của các nghiên cứu khác được công bố trong năm nay. Điều đó giúp xây dựng một bức tranh mới đáng chú ý về vai trò liên quan đến tình trạng viêm, trao đổi chất và suy giảm chức năng trong quá trình lão hóa và bệnh tật. Tất cả chúng đều là lĩnh vực nghiên cứu chiến lược tập trung của LMS.

Phát hiện này cũng làm sáng tỏ một số vấn đề khác trong sinh học chẳng hạn vấn đề protein S6K kiểm soát tình trạng viêm ở ruồi giấm; nghiên cứu mô phỏng cho thấy rằng việc dư thừa chất dinh dưỡng ở chuột làm tăng tình trạng viêm và rút ngắn tuổi thọ, cũng như công trình của Giáo sư Stuart Cook, Trưởng nhóm Cơ chế Bệnh Tim mạch tại Đại học Y khoa (Mỹ). LMS cho thấy việc ức chế protein gây viêm IL-11 sẽ mang lại lợi ích sức khỏe và tăng tuổi thọ.

Giờ đây, nguyên tắc xóa S6K1 đã được thiết lập trong mô gan. Sau đó, nhóm nghiên cứu dự định thực hiện các nghiên cứu tiếp theo để xác định xem liệu điều tương tự có xảy ra ở các mô khác trong cơ thể hay không.

Chiến lược mới để điều trị các bệnh liên quan đến tuổi tác

Mặc dù tình trạng viêm đóng vai trò quan trọng trong việc giúp cơ thể chúng ta phản ứng với chấn thương và nhiễm trùng, nhưng nó lại là nguyên nhân chính gây ra lão hóa và nhiều bệnh tật. Việc chúng ta có thêm kiến thức về cách tình trạng viêm góp phần gây ra lão hóa và bệnh tật sẽ mở ra con đường phát triển các chiến lược mới để điều trị các bệnh liên quan đến lão hóa và tuổi tác.

Giáo sư Withers, tác giả chính trong nghiên cứu trên, nhận xét: “Công trình này là một nỗ lực khám phá các cơ chế sinh lý, tế bào và phân tử làm nền tảng cho quy trình kéo dài tuổi thọ ở những con chuột thiếu S6K1. Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy rõ rằng các quá trình viêm là thành phần chính của các bệnh liên quan đến tuổi tác. Từ đó, chúng ta có tiềm năng lớn trong nghiên cứu các biện pháp can thiệp có thể điều chỉnh quá trình này”.

Giáo sư Jesús Gil, Trưởng khoa Lão hóa và là cũng là tác giả chính nhận xét: “Nâng cao hiểu biết của chúng ta về sự tương tác giữa quá trình trao đổi chất, lão hóa và viêm là bước quan trọng đầu tiên để thiết kế các liệu pháp hiệp đồng hợp lý có thể được sử dụng để điều trị các bệnh về lão hóa”.

Anh Tú