Gen trường thọ từ chuột chũi giúp kéo dài tuổi thọ của loài chuột

Chuột chũi, được biết đến với tuổi thọ cao và khả năng chống lại các bệnh liên quan đến tuổi tác đặc biệt, từ lâu đã thu hút sự chú ý của cộng đồng khoa học. Bằng cách đưa một gen cụ thể chịu trách nhiệm tăng cường sửa chữa và bảo vệ tế bào vào chuột, các nhà nghiên cứu ở Rochester đã mở ra những khả năng thú vị để giải mã những bí mật về lão hóa và kéo dài tuổi thọ của con người.

Vera Gorbunova, Giáo sư sinh học và y học Doris Johns Cherry tại Rochester cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi cung cấp bằng chứng về nguyên tắc rằng các cơ chế kéo dài tuổi thọ độc đáo phát triển ở các loài động vật có vú sống lâu có thể được áp dụng để cải thiện tuổi thọ của các loài động vật có vú khác”. Gorbunova, cùng với Andrei Seluanov, giáo sư sinh học và các đồng nghiệp của họ, báo cáo trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature rằng họ đã chuyển thành công gen chịu trách nhiệm tạo ra axit hyaluronic trọng lượng phân tử cao (HMW-HA) từ chuột chũi trần sang chuột. Điều này dẫn đến sức khỏe được cải thiện và tuổi thọ trung bình của chuột tăng khoảng 4,4%.

Chuột chũi trần trụi là loài gặm nhấm có kích thước bằng chuột và có tuổi thọ đặc biệt đối với loài gặm nhấm có kích thước như chúng; chúng có thể sống tới 41 năm, dài gần gấp 10 lần so với các loài gặm nhấm có kích thước tương tự. Không giống như nhiều loài khác, chuột chũi trụi lông thường không mắc các bệnh - bao gồm thoái hóa thần kinh, bệnh tim mạch, viêm khớp và ung thư - khi chúng già đi. Gorbunova và Seluanov đã dành nhiều thập kỷ nghiên cứu để tìm hiểu các cơ chế độc đáo mà chuột chũi trụi lông sử dụng để bảo vệ bản thân khỏi lão hóa và bệnh tật.

Các nhà nghiên cứu trước đây đã phát hiện ra rằng HMW-HA là một cơ chế chịu trách nhiệm cho khả năng kháng ung thư bất thường của chuột chũi trụi lông. So với chuột và người, chuột chũi trụi lông có lượng HMW-HA trong cơ thể nhiều hơn khoảng mười lần. Khi các nhà nghiên cứu loại bỏ HMW-HA khỏi tế bào chuột chũi trần, các tế bào này có nhiều khả năng hình thành khối u hơn.

Gorbunova, Seluanov và các đồng nghiệp của họ muốn xem liệu tác động tích cực của HMW-HA có thể được tái tạo ở các động vật khác hay không.

Nhóm nghiên cứu đã biến đổi gen mô hình chuột để tạo ra phiên bản chuột chũi trụi lông của gen hyaluronan synthase 2, đây là gen chịu trách nhiệm tạo ra protein tạo ra HMW-HA. Trong khi tất cả các loài động vật có vú đều có gen hyaluronan synthase 2 thì phiên bản chuột chũi trụi lông dường như được tăng cường để thúc đẩy biểu hiện gen mạnh hơn.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng những con chuột có phiên bản gen của chuột chũi trần có khả năng bảo vệ tốt hơn chống lại cả khối u tự phát và ung thư da do hóa chất gây ra. Những con chuột cũng được cải thiện sức khỏe tổng thể và sống lâu hơn so với những con chuột thông thường. Khi những con chuột có phiên bản gen chuột chũi trần trụi già đi, chúng ít bị viêm hơn ở các bộ phận khác nhau trên cơ thể - chứng viêm là dấu hiệu của sự lão hóa - và duy trì đường ruột khỏe mạnh hơn.

Mặc dù cần nhiều nghiên cứu hơn về lý do chính xác tại sao HMW-HA lại có những tác dụng có lợi như vậy, nhưng các nhà nghiên cứu tin rằng đó là do khả năng điều chỉnh trực tiếp hệ thống miễn dịch của HMW-HA.

Suối nguồn tươi trẻ cho con người?

Những phát hiện này mở ra những khả năng mới để khám phá cách HMW-HA cũng có thể được sử dụng để cải thiện tuổi thọ và giảm các bệnh liên quan đến viêm nhiễm ở người.

Gorbunova nói: “Chúng tôi đã mất 10 năm kể từ khi phát hiện ra HMW-HA ở chuột chũi trụi lông cho đến khi chứng minh rằng HMW-HA cải thiện sức khỏe ở chuột”. "Mục tiêu tiếp theo của chúng tôi là chuyển lợi ích này đến con người."

Họ tin rằng họ có thể thực hiện được điều này thông qua hai con đường: bằng cách làm chậm sự thoái hóa của HMW-HA hoặc bằng cách tăng cường tổng hợp HMW-HA.

Seluanov cho biết: “Chúng tôi đã xác định được các phân tử làm chậm quá trình thoái hóa hyaluronan và đang thử nghiệm chúng trong các thử nghiệm tiền lâm sàng”. "Chúng tôi hy vọng rằng những phát hiện của chúng tôi sẽ cung cấp ví dụ đầu tiên, nhưng không phải là ví dụ cuối cùng về cách thích nghi với tuổi thọ của một loài sống lâu để có thể điều chỉnh nhằm mang lại lợi ích cho tuổi thọ và sức khỏe của con người."

Nguồn Đại học Rochester