Các nhà nghiên cứu tại Trường Y Đại học Johns Hopkins, Hoa Kỳ đã phát hiện ra rằng một loạt các gen cải thiện vóc dáng ở các sinh vật có thể thúc đẩy các cá thể non có lợi thế hơn trong cạnh tranh sinh tồn, nhưng khi sinh vật già đi, những gen này cũng khiến sinh vật phải trả giá rất đắt, theo Epoch Times.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications ngày 26/5 cho biết một lượng lớn bằng chứng cho thấy protein CaMKII đóng một vai trò quan trọng trong việc cải thiện sức mạnh, sức bền, sức khỏe cơ bắp và vóc dáng của các sinh vật non. Tuy nhiên, các gen đặc trưng cho protein CaMKII cũng khiến sinh vật phải trả giá: nó làm cho sinh vật dễ bị bệnh và chết hơn trong quá trình lão hóa. Nghiên cứu cho thấy rằng trong tương lai, các phương pháp ngăn ngừa và điều trị các bệnh liên quan đến lão hóa có thể được phát triển cho protein CaMKII.

Một trong những nhà nghiên cứu chính, Giáo sư Mark Anderson của Trường Y Đại học Johns Hopkins cho biết, khi cơ thể già đi, nhược điểm của quá nhiều protein CaMKII càng rõ ràng, có liên quan đến tổn thương mô tim, rung nhĩ, ung thư, các vấn đề về phổi và hệ thần kinh. Nghiên cứu này đã tiến hành một loạt thí nghiệm với chuột và ruồi giấm, và chứng minh rằng điều này không chỉ đúng với động vật có xương sống mà còn đúng với động vật không có xương sống.

Các nhà nghiên cứu lần đầu tiên sử dụng thí nghiệm trên chuột để chỉnh sửa gen của một số con chuột để tạo ra protein CaMKII chống oxy hóa. So với những con chuột bình thường khác, họ đã kiểm tra khả năng tập thể dục của chúng trên một máy chạy bộ nhỏ. Kết quả cho thấy những con chuột bình thường có thể chạy hơn chuột biến đổi gen 150 mét, tức là 5 mét mỗi phút.

Sau đó, các nhà nghiên cứu đã tiến hành thí nghiệm trên ruồi giấm, sử dụng nó như một đại diện của động vật không xương sống. Trong những trường hợp bình thường, động vật không xương sống không có protein CaMKII nhạy cảm với oxy hóa, có nghĩa là chất oxy hóa sẽ không ảnh hưởng đến hoạt động của ruồi giấm thông thường. Nghiên cứu này sử dụng công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR để chỉnh sửa DNA của một số loài ruồi giấm nhằm tạo ra protein CaMKII nhạy cảm với quá trình oxy hóa.

Các nhà nghiên cứu cho hai nhóm ruồi giấm vào một ống thủy tinh và quan sát tốc độ chúng leo lên đỉnh ống thủy tinh để kiểm tra khả năng di chuyển của chúng. Kết quả cho thấy những con ruồi giấm biến đổi gen leo cao hơn trung bình khoảng 5 mm mỗi giây.

Sau đó, họ cho những con ruồi này ăn thức ăn chống oxy hóa để chống lại tác động của quá trình oxy hóa, rồi quan sát hoạt động của hai nhóm ruồi. Lần này, không có sự khác biệt trong hoạt động của hai nhóm ruồi giấm.

Nghiên cứu cho biết, việc so sánh hai thí nghiệm này cho thấy protein CaMKII nhạy cảm với oxy thúc đẩy hoạt động, ngay cả đối với động vật không xương sống.

Sau đó, các nhà nghiên cứu cho những con ruồi giấm này ăn thức ăn có chứa paraquat. Paraquat là một loại thuốc diệt cỏ có đặc tính oxy hóa mạnh, là hóa chất thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm để nghiên cứu ứng suất oxy hóa trao đổi chất.

Kết quả của thí nghiệm này là hiệu suất của ruồi giấm bình thường giống như trước khi ăn loại thức ăn này, và không có gì thay đổi. Các nhà nghiên cứu cho biết, kết quả này đúng như dự đoán, vì protein CaMKII ở ruồi giấm bình thường không nhạy cảm với chất oxy hóa.

Tuy nhiên, lần này sau khi ruồi giấm biến đổi gen ăn loại thức ăn này, chúng bò ít hơn trước khoảng 10 mm/giây, có nghĩa là khả năng di chuyển của chúng đã trở nên kém hơn.

Không chỉ vậy, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng sự co bóp và mở rộng của tim của ruồi giấm biến đổi gen lớn hơn so với ruồi giấm thông thường, và nhịp tim cũng nhanh hơn. Hơn nữa, sau khi những con ruồi giấm này tiếp xúc với chất oxy hóa mạnh như paraquat, tim của chúng dễ gặp vấn đề, thậm chí ngừng đập. Đáng ngạc nhiên hơn nữa là các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng ruồi giấm biến đổi gen già đi nhanh hơn và tuổi thọ của chúng ngắn hơn đáng kể so với ruồi giấm thông thường.

Nghiên cứu kết luận rằng, khám phá này cung cấp một mục tiêu mới cho việc điều trị các bệnh liên quan đến lão hóa. Có lẽ tốt hơn là nên thiết kế một số phương pháp điều trị phối hợp gen để xác định đặc tính của protein CaMKII.

Có thể bạn quan tâm: