Giới khoa học từng cho rằng các tế bào của người trưởng thành không mang thông tin (“lưu trữ ký ức”) của giai đoạn phôi thai . Tuy nhiên nghiên cứu sau đây đã khiến nhận thức của họ thay đổi.
(Ảnh: epochtimes.com)
Các nhà nghiên cứu thuộc Viện Ung thư Dana – Farber, Hoa Kỳ đã phát hiện rằng trong tổ chức tế bào của cơ thể người trưởng thành có lưu giữ thông tin sinh trưởng từ giai đoạn phôi thai cho đến hiện tại.
(Ảnh: epochtimes.com)
TS Ramesh Shivdasani từ Trường Y Harvard, tác giả chính của nghiên cứu, cùng các đồng nghiệp đã phát hiện ra rằng những “ký ức phôi thai” này được lưu trữ dưới một dạng thức liên kết và tách rời trên ADN của một tế bào gọi là phân tử “nhóm methyl”. Vị trí của các đoạn ADN liên kết nhờ những nhóm methyl cùng số lượng phân tử của chúng đã quyết định trạng thái kích hoạt hay ngủ của các gen khác nhau. Sự sắp xếp các nhóm methyl đặc trưng của mỗi đoạn ADN còn được gọi là “cách thức methyl” (methyl mode).
Nghiên cứu mới này tập trung tìm hiểu mẫu methyl trong đoạn ADN có tên là vùng “chất tăng cường” (enhancers). “Chất tăng cường” giống như chìa khóa kiểm soát việc đóng, mở các gen.
Ông Shivdasani cho biết, trong giai đoạn phát triển từ phôi thai đến trẻ sơ sinh, tế bào liên tục đưa ra quyết định rằng tế bào nào cần phát triển. Quá trình này được thực hiện thông qua việc kiểm soát việc mở và đóng các gen riêng lẻ. Tại giai đoạn phát triển cụ thể nào đó, một nhóm “chất tăng cường” nhất định được kích hoạt, giống như trong dàn nhạc giao hưởng, các nhóm khác nhau diễn tấu các phần khác nhau của bài nhạc ở các đoạn khác nhau.
Sau khi cơ thể đứa trẻ đã thành hình, chất tăng cường đang hoạt động về cơ bản duy trì trạng thái không đổi bất biến trong suốt cuộc đời của người đó về sau. Các “chất tăng cường” được sử dụng trong thời kỳ phát triển ban đầu của phôi thai dường như bị đóng lại, gần như không hoạt động.
(Ảnh: shutterstock.com)
Trước đây các nhà khoa học vẫn chưa giải đáp được các câu hỏi, liệu tế bào người rốt cuộc có thể giữ được bao nhiêu thông tin phát triển của giai đoạn phôi thai? Và thông tin này có thể được khởi động lại không?
Nghiên cứu mới này đã mang đến câu trả lời thông qua các thí nghiệm trên tế bào phần ruột của chuột.
Các nhà nghiên cứu tìm thấy một tập hợp đầy đủ các tập tin gần như hoàn chỉnh của các chất tăng cường ở giai đoạn đầu phát triển đường ruột trong các tế bào ruột của chuột. Hơn nữa, họ phát hiện rằng khi thiếu protein PRC2 (protein PRC2 là một trong những protein quan trọng được tế bào dùng để tắt các gen nhất định), hầu hết các chất tăng cường từng hoạt động trong giai đoạn phát triển ban đầu nay tái hoạt động trong hai tuần.
Ông Shivdasani nói: “Chúng tôi thấy rằng các tế bào trưởng thành không chỉ lưu giữ ký ức phát triển thời kỳ phôi thai và sơ sinh, mà trong một số điều kiện nhất định, những ký ức này còn có thể được tái khởi động. Những tập tin này được lưu trữ an toàn trong đó và có thể được truy xuất chính xác (nhớ lại những ký ức này)”.
Đến giai đoạn này, các nhà nghiên cứu vẫn chưa hiểu rõ lý do tại sao những thông tin phát triển phân tử này được lưu lại trong các tế bào trưởng thành. Một khả năng là chúng tồn tại như một loại thông tin lịch sử, giống như “hóa thạch”, một khả năng khác là vào một lúc nào đó các tế bào cần gọi lại các thông tin này để tiến hành tự sửa chữa.
Nghiên cứu đã mở ra con đường mới cho lĩnh vực y học tái sinh. Các nhà khoa học sẽ tiếp tục khám phá xem liệu có thể điều khiển những ký ức tế bào này để tái tạo các cơ quan nội tạng người hay không. Nếu khả thi, các cơ quan mới phát triển từ chính tế bào của người bệnh sẽ không gặp vấn đề thải ghép và sẽ rất an toàn, so với khi cấy ghép tạng khác chủ thể (khi người nhận tạng từ người hiến tạng, thường xuất hiện hiện tượng thải ghép, cơ thể người nhận “từ chối” tiếp nhận một cơ quan nội tạng cấy ghép lạ lẫm “không phải của mình”).
Ngoài ra, các nhà nghiên cứu tin rằng điều này cũng thực sự có ý nghĩa trong việc điều trị ung thư. Bởi theo họ, cơ chế mà các tế bào ung thư di căn chính là nhờ vào việc mở một số gen phát triển nhất định trong giai đoạn sơ sinh. Hiểu được đặc tính của chất tăng cường của các tế bào hoạt động trong giai đoạn sơ sinh giúp phát triển thuốc chống ung thư mới nhằm chặn đứng sự lây lan của các tế bào ung thư.
Nghiên cứu được công bố gần đây trên tạp chí Tế bào phân tử (Molecular Cell).
Nguồn: DKN
- Sắp có cách giúp con người đảo ngược quá trình lão hóa?
- Phát hiện cả ngàn tấn kim cương và vàng tại nơi thiên thạch va chạm
- Đâu là công nghệ tuyệt vời nhất hành tinh? Nó có thể đang hiện diện trong chính chúng ta