'Siêu năng lực' của con người chưa được khai thác từ các gien ngủ đông

Các loài động vật có vú ngủ đông dựa vào các gien đặc biệt để điều chỉnh quá trình trao đổi chất khi chúng bước vào trạng thái năng lượng thấp độc đáo đó và con người thực sự mang cùng một DNA liên quan đến ngủ đông.

Các nhà khoa học cho biết, hiện nay, nghiên cứu ban đầu cho thấy việc tận dụng loại DNA đặc biệt này có thể giúp điều trị các bệnh lý ở người. Tác giả nghiên cứu cấp cao Christopher Gregg, giáo sư di truyền học con người tại Đại học Utah (Mỹ) cho biết rằng, chế độ ngủ đông mang lại "một loạt các siêu năng lực sinh trắc học quan trọng khác nhau".

Ví dụ, sóc đất có thể phát triển tình trạng kháng insulin có thể đảo ngược, giúp chúng tăng cân nhanh chóng trước khi ngủ đông, nhưng bắt đầu giảm dần khi quá trình ngủ đông bắt đầu. Gregg cho rằng việc hiểu rõ hơn về cách loài sóc đất bật công tắc này có thể hữu ích trong việc giải quyết tình trạng kháng insulin đặc trưng của bệnh tiểu đường loại 2 .

Động vật ngủ đông cũng bảo vệ hệ thần kinh của chúng khỏi những tổn thương có thể xảy ra do sự thay đổi đột ngột lưu lượng máu như đột quỵ. Gregg và các đồng nghiệp của ông cho rằng việc khai thác các gien liên quan đến ngủ đông ở con người có thể mang lại những lợi ích cho sức khỏe.

Có thể điều trị tình trạng béo phì, tiểu đường?

Trong nghiên cứu vừa được công bố trên tạp chí Science, Gregg và nhóm của ông đã xác định được các đòn bẩy chính kiểm soát các gien liên quan đến ngủ đông. Trong các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, họ đã đi sâu vào tác động của việc xóa các đòn bẩy này ở chuột thí nghiệm.

Mặc dù chuột không ngủ đông , chúng có thể rơi vào trạng thái ngủ đông - trạng thái lờ đờ, giảm chuyển hóa, vận động và nhiệt độ cơ thể, thường kéo dài chưa đầy một ngày - sau khi nhịn ăn ít nhất sáu giờ. Điều này khiến chuột trở thành mô hình di truyền phù hợp để nghiên cứu những tác động này.

Sử dụng kỹ thuật chỉnh sửa gien CRISPR, các nhà khoa học đã tạo ra những con chuột có một trong năm yếu tố không mã hóa được bảo tồn (CRE) bị vô hiệu hóa hoặc bị loại bỏ. Các CRE này hoạt động như đòn bẩy để kiểm soát các gien, từ đó mã hóa các protein thực hiện các chức năng sinh học.

Các CRE được nhắm mục tiêu trong nghiên cứu này nằm gần một cụm gien được gọi là "locus liên quan đến khối lượng mỡ và béo phì", hay locus FTO, cũng được tìm thấy ở người. Các biến thể gien được tìm thấy trong cụm gien này có liên quan đến nguy cơ béo phì và các tình trạng liên quan cao hơn. Nhìn chung, locus FTO được biết là rất quan trọng trong việc kiểm soát quá trình trao đổi chất, tiêu hao năng lượng và khối lượng cơ thể.

Bằng cách loại bỏ các CRE, các nhà nghiên cứu đã có thể thay đổi cân nặng, tốc độ trao đổi chất và hành vi kiếm ăn của chuột. Một số đột biến xóa gien làm tăng hoặc giảm tốc độ tăng cân và một số khác ảnh hưởng đến tốc độ phục hồi nhiệt độ cơ thể của chuột sau khi ngủ đông, các nhà nghiên cứu cho biết.

Kelly Drew, chuyên gia về sinh học ngủ đông tại Đại học Alaska Fairbanks, đã chia sẻ phát hiện này rất hứa hẹn, đặc biệt là khi locus FTO đóng vai trò nổi tiếng trong bệnh béo phì ở người.

Tuy nhiên, Joanna Kelley , giáo sư chuyên về hệ gien chức năng tại Đại học California, Santa Cruz, Mỹ cho biết: "Con người không có khả năng rơi vào trạng thái uể oải do nhịn ăn”.

Về lâu dài, nhà nghiên cứu Gregg cho rằng có thể điều chỉnh hoạt động của "gien trung tâm ngủ đông" ở người bằng thuốc. Phương pháp này có thể mang lại lợi ích từ hoạt động của gien, chẳng hạn như bảo vệ thần kinh, mà không cần bệnh nhân phải thực sự ngủ đông.