Cynthia Kenyon: Thí nghiệm hứa hẹn kéo dài tuổi thọ

Bạn đã bao giờ muốn duy trì sự trẻ trung của mình lâu hơn chút nữa và trì hoãn sự già đi chưa? Đó đã hẳn là ước mơ của thời đại Nhưng, từ rất lâu rồi, các nhà khoa học đã nghĩ rằng điều đó là không thể xảy ra Họ cho rằng bạn sẽ chỉ lão hoá và già đi, bạn không thể làm bất cứ điều gì để ngăn chặn điều đó. giống như thể bạn là một chiếc giày cũ mòn vậy Nhưng nếu bạn nhìn vào tự nhiên, bạn hẳn sẽ thấy là các loài động vật khác nhau có tuổi thọ khác nhau Chúng khác nhau bởi chúng mang những bộ gen khác nhau Điều đó cho thấy ở đâu đó trong những gen này, ở đâu đó trên ADN, tồn tại gen cho sự lão hoá và già đi, gen cho chúng tuổi thọ khác nhau Vậy nếu tồn tại những gen như thế, thì chúng ta có the tưởng tượng rằng nếu bạn có thể thay đổi một gen trong một thí nghiệm, gen lão hoá, thì có thể bạn sẽ làm chậm lại quá trình lão hoá và kéo dài tuổi thọ. Và nếu bạn có thể làm như vậy, thì bạn sẽ tìm được gen quyết định vấn đề lão hoá. Và nếu chúng tồn tại và bạn tìm thấy chúng, thì chúng ta chắc chắn có thể làm gì đó với chúng

Vậy nên chúng tôi đã được phân công để nghiên cứu tìm ra đoạn gen kiểm soát lão hoá đó Và chúng tôi không nghiên cứu trên những loài động vật thay vào đó, chúng tôi nghiên cứu một loài sâu tròn rất nhỏ tên là C. elegans, chúng chỉ bé bằng dấy phẩy trong một câu mà thôi. Và chúng tôi rất lạc quan rằng chúng tôi có thể tìm được gì đó bởi vì đã có một báo cáo về một cá thể đột biến sống lâu. Vậy nên chúng tôi bắt đầu thay đổi gen một cách ngẫu nhiên để đi tìm cá thể sống lâu đó. Và chúng tôi thực sự đã rất may mắn tìm thấy đột biến đó với tổn thương một gen duy nhất tên là daf-2 đã kéo dài gấp đôi tuổi thọ của chú sâu bé nhỏ.

Như các bạn có thể thấy trên đường màu đen, sau một tháng loài sâu này có tuổi thọ rất thấp, đó là lí do chúng tôi chọn chúng cho nghiên cứu về vấn đề lão hoá đường màu đen biểu diễn sau một tháng các con sâu bình thường đều chết. Nhưng vào lúc đó, phần lớn những cá thế đột biến đều sống sót Và chỉ sau 2 lần khoảng thời gian đó, chúng mới chết Và bây giờ tôi muốn cho các bạn xem chúng thực trông như thế nào trong đoạn phim sau đây. Điều đầu tiên các bạn sẽ thấy là những chú sâu bình thường vào lúc chúng khoảng tầm tuổi của những sinh viên - những ngừoi trẻ tuổi. Chúng thực sự rất đáng yêu. Và tiếp theo các bạn sẽ thấy những con sâu đột biến khi chúng còn trẻ Và những con này sẽ sống lâu gấp đôi. Trông chúng có chút đau đớn nào không? Hoàn toàn không hề như vậy Chúng khoẻ mạnh. Và bạn dường như không thể chỉ ra bất cứ khác nhau nào giữa chúng Và chúng hoàn toàn có khả năng sinh sản bình thường, sinh ra một số lượng sâu con giống như của những chú sâu bình thường

Và bây giờ hãy xem Chỉ trong 2 tuần bạn sẽ thấy, Những con sâu bình thường đã già đi. Bạn có thể thấy cái đàu bé tí dịch chuyển ở góc dưới màn hình kia. nhưng những phần còn lại chỉ nằm yên đó con vật này hẳn đã vào trong viện dưỡng lão rồi Và nếu bạn nhìn vào những mô của con vật, chúng đã bắt đầu phân huỷ Bạn biết điều đó kể cả khi bạn chưa nhìn thấy một chú sâu C. elegans bao giờ mà hẳn là phần lớn các bạn đều chưa thấy chúng bao giờ bạn có thể biết được chúng già hay không - rất thú vị phải không?

Vậy là có điều gì đó về lão hoá mà gần như đúng trong mọi trường hợp nhỉ Và bây giờ là cá thể mang gen daf-2 đột biến Chỉ một gen được thay đổi trong 20,000 gen, và hãy nhìn chúng. Nó cùng tuổi với con sâu trước nhưng nó không phải vào viện dưỡng lão. nó như đang truọt tuyết vậy Đây là điều thú vị: nó già đi chậm hơn. Chú sâu này mất 2 ngày để trở nên già được bằng chú sâu bình thường kia già đi trong một ngày. Và khi tôi nói với mọi người về điều này. họ thường nghĩ về một người 80 hay 90 tuổi mà trông trẻ hơn tuổi Nhưng thực sự nó như thế này: giả sử bạn là một anh chàng 30 hay chừng ngoài 30 một chút bạn độc thân và đang hẹn hò nhiều người Và nếu bạn gặp một người bạn rất thích và muốn làm quen với cô ấy. Khi đến nhà hàng, bạn hỏi, "Vậy em bao nhiểu tuổi rồi?" Cô ta nói "Em 60." Và đó là cảm giác của bạn. Bạn sẽ không thể biết được. Sẽ không thể biết được, trừ phi cô ta nói cho bạn biết.

(Cười)

Được rồi. Vậy hãy xem daf-2 gene là gì? Bạn biết đấy, Gen là một đoạn ADN, chúng như là một bản hướng dẫn cho quá trình tổng hợp protein để làm gì đó. Và gen daf-2 này mã hoá cho một cơ quan cảm ứng hóc môn Và cái bạn đang thấy trong bức hình trên, là một tế bào với cơ quan cảm ứng hóc môn màu đỏ. đâm xuyên qua thành tế bào Một phần của nó trông giống như là găng tay bóng chầy vậy. Một phần của nó ở ngoài tế bào và nó tóm lấy những hóc môn đến với nó, được kí hiệu bởi màu xanh. Và phần còn lại của nó nằm trong tế bào, với nhiệm vụ là truyền tín hiệu trong tế bào

Được rồi, vậy thì cơ quan cảm ứng daf-2 cố nói gì với tế bào? Tôi chỉ vừa mới nói với bạn là nếu làm đột biến gen daf-2, thì bạn sẽ làm cơ quan cảm ứng đó hoạt đông kém đi; và con vật sống lâu hơn. Vậy nên chức năng cơ bản của cơ quan cảm ứng hóc môn này là làm tăng tốc quá trình lão hoá. Đó chính là ý nghĩa của mũi tên đó. Nó có nghĩa la làm tăng tốc lão hoá. Khiến nó diễn ra nhanh hơn. Vậy dường như là con vật có một Thần Chết ở ngay bên trong nó, làm tăng tốc lão hoá. Vậy tựu chung lại, đây là một điều hết sức thú vị. Nó nói rằng quá trình lão hoá phụ thuộc vào sự kiểm soát của các gen. và các hóc môn cụ thể. Vậy những loại hóc môn đó là gì? Có rất nhiều hóc môn. Có Testosterone, Adrenalin. Các bạn hẳn biết rất nhiều về chúng Những hóc môn này giống như những hóc môn chúng ta có trong cơ thể Cơ quan cảm ứng daf-2 cũng rất giống cơ quan cảm ứng của hóc môn Insulin va IGF-1.

Đến giờ thì chắc ít nhất là ai cũng đã biết về insulin Insulin là hóc môn kiểm soát sự hấp thụ dinh dưỡng vào trong các mô của bạn sau bữa ăn. Và hóc môn IGF-1 giúp cho quá trình tăng trưởng Và những chức năng này của chúng đều đã được biết đến từ lâu rồi, nhưng nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra rằng có lẽ chúng còn có 1 chức năng thú 3 mà chẳng ai biết đến, có thể chúng ảnh hướng đến quá trình lão hoá. Và có vẻ thì thực sự như vậy.

Vậy là sau khám phá với C. elegans bé nhỏ, những người đang nghiên cứu trên những loài vật khác đặt ra câu hỏi, liệu nếu chúng tôi tạo ra đột biến daf-2 đột biến cơ quan cảm ứng hóc môn trên những loài vât khác chúng sẽ sống lâu hơn chứ? Và đó là trường hợp của loài ruồi Nếu bạn thay đổi hóc môn này trên ruồi, chúng sẽ sống lâu hơn. Và kể cả ở trên chuột nữa - và chuột cũng là loài thú có vú như chúng ta. Vậy chúng tuân theo một quy luật từ tổ tiên, vì chúng đã tồn tại từ rất nhiều năm trước trong tiến hoá. mà vẫn hiện hữu trong các loài động vật này. Và cũng chính những tổ tiên đó đã sinh ra loài người.

Vậy thì có lẽ nó cũng sẽ có tác dụng tương tự trên người. Và đã có nhưng gợi ý cho điều đó. Một ví dụ là đã có một nghiên cứu thực hiện với một nhóm người Do Thái Ashkenaz ở thành phố New York Và cũng giống như những nhóm dân cư khác, phần lớn trong số họ sống đến khoảng 70 hoặc 80, nhưng một vài sống đến 90 rồi 100. Và điều họ tìm được, đó là những người sống đến 90 hay 100 đều hầu như mang đột biến daf-2 đó là sự thay đổi trên gen mã hoá cho cơ quan cảm ứng hóc môn IGF-1. Và những thay đổi này khiến cho gen đó không hoạt động giống như cách gen bình thường hoạt động. Nó gây tổn thương cho gen. Vậy là đã có những bằng chứng gợi ý rằng con người có thể kháng cự lại tác dụng của hóc môn gây lão hoá.

Vậy câu hỏi tiếp theo tất nhiên sẽ là: Liệu nó có tác dụng nào với các bệnh liên quan đến tuổi già không? Khi bạn già đi, bạn sẽ dễ mắc phải ung thư hay Alzheimer đau tim, và những bệnh kiểu như thế. Kết quả là những cá thể đột biến này chống chọi tốt hơn với các bệnh trên. Họ hầu như không mắc phải ung thư, và nếu có thì chúng không quá nghiêm trọng. Vậy là những kết quả thực sự ấn tượng, và chúng cũng rất có lý ở chỗ, rằng nếu họ còn trẻ, tại sao họ lại có thể dễ mắc phải những bệnh của người già? Vậy, nó cho thấy rằng nếu chúng ta có một đơn thuốc điều trị để lặp lại những tác dụng như thế trên con người, thì có thể chúng ta sẽ có cách, để chống chọi với những bệnh liên quan đến người già tất cả cùng một lúc. Vậy bằng cách nào mà một hóc môn có thể ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình lão hoá? Chúng hoạt động như thế nào?

Thưc sự thì trong đột biến daf-2, rất nhiều gen đã được kích hoạt trên DNA mà chúng mã hoá cho nhứng protein giúp bảo vệ tế bào và các mô, và sửa chữa nhưng tổn thương. Và chúng được kích hoạt bởi một protein điều hoà gen tên là FOXO Vậy là trong đột biến daf-2, bạn nhìn thấy là tôi có 1 dấu X ở đây trên cơ quan cảm ứng Cơ quan cảm ứng không còn làm việc nữa. Trong điều kiện đó, FOXO protein có màu xanh lam đã thâm nhập vào nhân tế bào cái phần nhỏ kia ở giữa tế bào và nằm trên một gen đang kết nối với nó. Bạn chỉ thấy một gen chứ thực ra có rất nhiều gen kết hợp với FOXO. Và nó chỉ nằm trên một trong số đó.

Vậy là FOXO kích hoạt rất nhiều gen. Và những gen mà nó kích hoạt bao gồm cả gen chống các độc tố gan mà tôi gọi là những gen cho cà rốt, mà những protein của chúng giúp cho các protein khác hoạt động tốt để cuộn lại chính xác và hoạt động chính xác. Và nó có thể áp tải chúng đến thùng rác của tế bào và sửa chữa chúng nếu chúng bị hỏng. Những gen sửa chữa ADN cũng năng động hơn trong những loài vật này. Và hệ miễn dịch mạnh hơn. Và trong rất nhiều gen chúng ta đã chỉ ra thực sự góp phần kéo dài tuổi thọ của những cá thể đột biến daf-2. Vậy nó rất thú vị. Những động vật này mang trong mình khả năng sống sót lâu dài hơn bình thường. Chúng có khả năng bảo vệ bản thân khỏi nhiều chấn thương, và chúng ta nghĩ rằng điều đó khiến chúng sống lâu hơn.

Vậy thì về những con sâu bình thường thì sao? Khi mà cơ quan cảm ứng daf-2 hoạt động Nó kích hoạt một chuỗi những sự kiện ngăn chặn FOXO khỏi thâm nhập nhân tế bào nơi chứa ADNA Và FOXO không thể kích hoạt những gen đó được. Vậy đó là cách mà nó hoạt động. Đó là lý do chúng ta không thấy một tuổi thọ lâu dài cho đến khi có đột biến daf-2. Những điều đó có lợi như thế nào cho loài sâu? Chúng ta nghĩ rằng insulin và hóc môn IGF-1 là những hóc môn thực sự năng động trong nhưng điều kiện thuận lợi - trong những thời điểm tốt - khi thức ăn nhiều và khi ta không bị căng thẳng. Vậy thì chúng giúp xúc tiến khả năng hấp thụ dinh dưỡng. Bạn có thể lưu trữ thức ăn, sử dụng năng lượng của chúng, phát triển, vv...

Nhưng điều chúng tôi nghĩ là dưới điều kiên căng thẳng, lượng hóc môn giảm ví dụ như khi nguồn cung cấp thức ăn có hạn. Và chúng tôi nghĩ rằng, chúng được hiểu bởi động vật như là một dấu hiệu cho sự nguy hiểm, một dấu hiệu chứng tỏ mọi chuyện không ổn và nó sẽ tăng cường khả năng bảo vệ của mình. Và điều này kích hoạt FOXO, FOXO sẽ đến với DNA, và kích hoạt sự thể hiện của các gan này nhằm tăng cường các khả năng của tế bào bảo vệ và sửa chữa nó. Và đó là lí do chúng tôi nghĩ những con vật đó sống lâu hơn.

Vậy bạn có thể nghĩ về như FOXO giống như là một người quản lý công trình. Có thể nó hơi lười nhác một chút, nhưng anh ta ở đó và chăm sóc toà nhà. Nhưng nó đang tàn lụi đi. Và rồi bất ngờ, anh nhận được tin sẽ có một cơn bão. Vậy là anh ta thực sự không tự làm gì nhiều. Anh ta đến bên chiếc điện thoại giống như FOXO đến bên ADN và anh ta gọi thợ sửa mái nhà, thợ sửa cửa kính, thợ sơn, người lau dọn. Và tất cả bọn họ đều đến để củng cố căn nhà. Và khi cơn bão tới, và căn nhà ở trong trạng thái vững vàng hơn rất nhiều so với bình thường. Không chỉ như thế, nó sẽ tồn tại lâu hơn, kể cả khi không có một cơn bão nào đó. Vậy đó là khái niệm cho cách hiểu của chúng ta về sự tôn tại của kéo dài tuổi thọ.

Còn bây giờ là một điều rất thú vị về FOXO đó là nó có nhiều dạng. Chúng ta đều có những gen FOXO, nhưng chúng ta không thực sự có cùng dạng gen FOXO. Giống như là chúng ta đều có mắt, nhưng một vài người thì có mắt xanh lam và một vài thì có nâu. Và có những dạng nhất định của gen FOXO được tìm thấy ở phần lớn ở những người sống đến 90 hay 100 tuổi. Và đó là những trường hợp trên khắp thế giới, Như bạn có thể thấy từ những ngôi sao này Mỗi ngôi sao đại diện cho một nhóm dân cư nơi mà các nhà khoa học đã hỏi "Liệu có sự khác nhau giữa những gen FOXO trong những người sống lâu không?" và câu trả lời là có. Chúng tôi không biết cụ thể chúng hoạt động như thế nào, những chúng tôi biết rằng gen FOXO có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ con người. Và đó nghĩa rằng, nếu chúng ta tận dụng được nó, chúng ta có thể kéo dài tuổi thọ con người.

Vậy điều này thực sự rất thú vị đối với tôi. Một FOXO là một protein được tìm thấy trong những con sâu trong nhỏ bé, nhằm ảnh hưởng đến tuổi thọ và ở đây là tuổi thọ con người. Và chúng tôi đã thử nghiêm trong phong thí nghiệm để điều chế một loại thuốc mà nó sẽ kích hoạt tế bào FOXO sử dụng tế bào cơ thể người nhằm cố gắng tạo nên một loại thuốc trì hoãn quá trình lão hoá và các bệnh liên quan đến tuổi già. Và tôi thực sự rất lạc quan về những gì đang diễn ra.

Có rất nhiều protein khác nhau ảnh hưởng đến quá trình lão hoá. Và ít nhất cho một trong số đó, có một loại thuốc. Có một thứ gọi là TOR, cũng là một màng lọc dinh dưỡng khác giống như cơ chế của insulin vậy. Và đột biến gây tổn thương gen TOR giống như với đột biến daf-2 giúp kéo dài tuổi thọ của sâu ruồi và chuột. Nhưng trong trường hợp này, đã có một loại thuốc tên là rapamycin giúp kết nối các protein TOR và ngăn cản hoạt động của chúng. Và bạn có thể cho chuột dùng rapamycin ngay cả khi nó đã khá già như một ông già 60 tuổi, đó là rất già cho chuột, nếu bạn cho chuột dùng rapamycin, nó sẽ sống lâu hơn.

Bây giờ, tôi không muốn các bạn dùng rapamycin. Nó là thuốc cho người, nhưng lí do ở chỗ nó lám yếu hệ miễn dịch trên người. Cho nên người ta uống nó để ngăn chặn các bộ phận cấy ghép bị từ chối. Vậy nên nó không phải là một vị thuốc hoàn hảo để sống trẻ lâu hơn. Xong, ở đây, năm 2011, có một vị thuốc có thể dùng cho chuột ở tuổi khá già có thể kéo dài tuổi thọ của chúng, mà xuất phát từ nghiên cứu khoa học này, nó đã được thử nghiệm trên nhiều loài động vật khác nhau.

Vậy nên tôi rất lấy làm lạc quan, và tôi nghĩ rằng sẽ không lâu nữa, tôi hy vọng như vậy, trước khi ước mơ tuổi già trở thành hiện thực.

Cảm ơn các bạn.

(Vỗ tay)

Matt Ridley: Cảm ơn, Cynthia. Để tôi nói thẳng nhé. Dù cô đang cố gắng tìm ra một loại thuốc có thể giải quyết vấn đề lão hoá đối với một người già như tôi những điều cô đã làm được khá tốt trong phòng thí nghiệm, nếu bạn được cho phép làm việc trên cơ sở đạo đức để bắt đầu một cuộc sống của con người từ lúc khởi đầu với những gen được thay đổi mà sẽ khiến họ sống lâu hơn?

CK: À, loại thuốc mà tôi đang nói tới sẽ không thay đổi gen chúng sẽ chỉ gắn kết protein và thay đổi hoạt động của chúng thôi. Vậy nếu dừng sử dụng thuốc, protein sẽ trở lại bình thường. Bạn có thể thay đổi bản chất của một gen. Nhưng chưa có công nghệ để thực hiện việc đó. Nhưng tôi không nghĩ đó là một ý tưởng hay. Và lí do là những hóc môn này, giống như là insulin hay IGF hóc môn va con đường TOR, chúng là tối quan trọng. Nếu loại bỏ chúng hoàn toàn, bạn sẽ không thể khoẻ mạnh. Vậy có lẽ là bạn chỉ nên điều chỉnh nó rất cẩn thận thôi nhằm thu nhặt những kết quả có lợi mà không gặp vấn đề gì. Và tôi tin như thế sẽ tốt hơn, những kiểm soát như vậy tôt hơn hết nên được làm dưới dạng thuốc. Và, cũng còn một cách nữa để kích hoạt FOXO mà chẳng hề liên quan đến insulin hay IGF-1 mà có thể còn an toàn hơn.

MR: Tôi không đề nghĩ là tôi sẽ thử cách đó nhưng mà... (Cười) Có một hiện tượng mà cô đã từng viết về vá nói rất nhiều về chúng đó là nhưng sự lão hoá không đáng kể. Có một vài sinh vật trên thế giới này không hề bị già đi. Xin hãy di chuyển sang bên này, nếu cô không phiền.

CK: Đúng là có. Có nhiều loài động vật dường như không bị già đi. Ví dụ là loài được gọi là Rùa Blanding Chúng phát triển đến cỡ này. Chúng đã được đánh dấu và chúng đã được tìm thấy khi 70 tuổi. Và hãy nhìn những con rùa 70 tuổi này, bạn sẽ không thể nào phân biệt được chỉ bằng cách nhìn chúng, với những con rùa 20 tuổi. Và những con 70 tuổi, thực sự giỏi hơn trong việc tìm kiếm một nơi để dựng tổ, và chúng cũng có nhiều con hơn hàng năm Và cũng có những ví dụ khác của loài động vật kiểu này, ví dụ như là một vài loai chim cụ thể giống như vậy. Và không ai thực sự biết chúng có sống mãi được hay không, hay cái gì khiến chúng không già đi. Điều đó không rõ ràng.

Nếu bạn quan sát những chú chim, sống rất lâu. Tế bào của nó có xu hướng chống chọi tốt hơn với rất nhiều ức chế từ môi trường như là nhiệt độ cao hay hydrogen peroxide, và những thứ tương tự như thế. Và những cá thể đột biến cũng như vậy. Chúng chống chọi tốt hơn với những ức chế đó. Vậy nó có thế là con đường mà tôi đã nói về, đã được diễn ra rất nhanh ở trên loài sâu có tuổi thọ rất khác so với con gì đó như loài chim chẳng hạn, chim sống lâu hơn rất nhiều. Và có lẽ, chúng sẽ rất khác nhau về tuổi thọ ngay cả với động vật gần như không chịu bất cứ lão hoá nào - nhưng chúng ta không rõ về điều này.

MR: Và cái cô đang nói ở đây không phải là về kéo dài tuổi thọ người bằng cách ngăn chạn cái chết, cũng như là kéo dài thời gian trẻ của con người.

CK: Vâng, đúng như vậy Nó giống như là, nếu bạn là một con chó. Bạn nhận ra là mình đang già đi và bạn nhìn vào một con người và bạn nghĩ, "tại sao con người không già đi?" Họ không già đi trong vòng đời của một con chó. Nó giống như vậy hơn. Nhưng bây giờ thì chúng ta là con người đang nhìn và tưởng tượng ra một người khác.

MR: Thực sự cảm ơn cô rất nhiều, Cynthia Kenyon.

(Vỗ tay)