Nghiên cứu lão hóa từ hiện tượng bất tử ở loài thủy tức

• Nghiên cứu liệu pháp thay máu để chống lão hóa
• Vì sao răng phụ nữ lão hóa sớm hơn răng đàn ông?
• Gien chống ung thư có thể làm chậm lão hóa

Năm 1998, các nhà nghiên cứu đại học Pomona bang California (Mỹ) không tìm thấy dấu hiệu lão hóa nào nơi loài thủy tức trong suốt 4 năm. Nghiên cứu mới đây với hàng ngàn con thủy tức trong phòng thí nghiệm cho thấy tỷ lệ tử vong của chúng rất thấp.

Hydra trong Thần thoại Hy lạp bị Hercules giết chết là con rắn nhiều đầu, và 2 đầu mới sẽ mọc lại khi bị chặt mất một đầu. Trong thế giới thực, hydra (thủy tức) cũng có khả năng phi thường như thế song với cách khác ấn tượng hơn. Chúng ta có thể chọc một lỗ trên thân thủy tức, nó sẽ tự động bịt kín vết thương lại ngay. Nếu bị cắt làm đôi, thủy tức sẽ tự tái tạo một nửa đã mất. Nếu cắt thủy tức ra 20 mảnh, chúng ta sẽ có thêm 20 con nữa! Một nghiên cứu mới đây quan sát hàng chục ngàn con thủy tức trong phòng thí nghiệm và người ta khám phá sinh vật kỳ bí này có khả năng thoát khỏi tiến trình lão hóa.

Thủy tức là động vật không xương sống thuộc ngành ruột khoang, dài khoảng 10mm, với cơ thể phần lớn là tế bào gốc – yếu tố giúp cho chúng có cuộc sống dai dẳng gần như bất tử. Thủy tức sinh sản vừa vô tính vừa hữu tính tùy theo điều kiện môi trường. Thậm chí, thủy tức còn có kiểu sinh sản tái tạo, tức là tự phục hồi phần cơ thể bị đứt. Loài này sống ở vùng nước ngọt như ao, hồ. Tua miệng thủy tức có nhiều tế bào gai dùng để tự vệ và bắt mồi.

Daniel Martinez, nhà sinh vật học Đại học Pomona, giải thích: “Phần lớn tế bào trong cơ thể thủy tức là tế bào gốc với rất ít các tế bào phân hóa hoàn toàn. Các tế bào gốc của thủy tức có khả năng phân chia liên tục giúp cho cơ thể sinh vật thường xuyên được trẻ hóa. Những tế bào phân hóa của xúc tu và phần đuôi thường xuyên được tống ra khỏi cơ thể thủy tức để sau đó thay thế bằng những tế bào mới di chuyển đến từ phần thân cơ thể”.

Năm 1998, một nhóm nhà nghiên cứu từ Đại học Pomona kiên trì giám sát những con thủy tức trong thời gian 4 năm và sau đó họ không tìm thấy dấu hiệu lão hóa nào nơi sinh vật! Nhóm bắt đầu cố gắng đánh giá độ tuổi  của thủy tức theo thời gian nhưng cũng không thành công.

Cuối cùng Daniel Martinez giải thích: “Trong những thí nghiệm ở trường học, lúc đó mọi người bảo rằng động vật không thể nào thoát khỏi tiến trình lão hóa. Mọi động vật đều lão hóa. Khi bắt đầu những nghiên cứu của riêng mình, tôi cũng muốn chứng minh rằng loài thủy tức không thoát khỏi sự lão hóa. Nhưng, sau 4 năm kiên trì theo dõi tôi không dò thấy được tỷ lệ tử vong. Từ đó, tôi tin rằng thủy tức không có tuổi và tôi công bố nghiên cứu của mình vào năm 1998”. Để tìm ra được hiện tượng lão hóa, các nhà nghiên cứu phải quan sát thật kỹ quá trình già yếu nhằm xác định rõ tỷ lệ gia tăng của cái chết và sự suy giảm khả năng sinh sản do tuổi tác tăng cao.

Mới đây, Daniel Martinez đã hoàn thành cuộc nghiên cứu thứ 2, lặp lại nghiên cứu trước đó nhưng với quy mô rộng lớn hơn và kéo dài đến 8 năm. Trong nghiên cứu thứ 2, nhóm nhà khoa học tạo ra nhiều ốc đảo thiên đường cho loài thủy tức để quan sát 2.256 cá thể trong các phòng thí nghiệm ở Đại học Pomona và Viện Nghiên cứu Nhân khẩu học Max Planck (MPIDR) ở thành phố cảng Rostock, miền Bắc nước Đức. Các nhà nghiên cứu muốn dành cho loài thủy tức điều kiện sống tốt nhất có thể, với nước được thay 3 lần mỗi tuần và khẩu phần ăn là tôm tươi nhiều hơn.

Trong 8 năm dài quan sát gần, nhóm nhà khoa học không ghi nhận được bằng chứng nào về tiến trình lão hóa cũng như sự suy giảm khả năng sinh sản nơi những con thủy tức được nâng niu cẩn thận này. Khi cuộc nghiên cứu thứ 2 mới vừa hoàn tất, Danile Martinez ghi nhận tỷ lệ tử vong nơi mọi loài thủy tức là không thay đổi và rất thấp – 1 con chết trong số 167 con vào mỗi năm. Tương tự, khả năng sinh sản vẫn bất biến đối với 80% cá thể thủy tức, còn 20% khác dao động thất thường có lẽ do điều kiện sống nhân tạo.

Martinez nhận định: “Tôi tin rằng một cá thể thủy tức có thể sống mãi mãi trong điều kiện thuận lợi. Tuy nhiên, cơ hội bất tử của thủy tức rất thấp trong điều kiện sống tự nhiên bởi vì chúng phải liên tục đối mặt với những mối nguy hiểm vốn có trong đời sống hoang dã – như là động vật săn mồi, tình trạng ô nhiễm nước, bệnh tật. Tôi muốn chứng minh thủy tức cũng không thoát khỏi tiến trình lão hóa. Nhưng, dữ liệu nghiên cứu đã chứng minh tôi sai đến 2 lần”.

Theo giáo sư Daniel Martinez, kết quả nghiên cứu của nhóm nhà khoa học cho thấy quan niệm cũ cho rằng mọi loài động vật đều phải đối mặt với hiện tượng lão hóa là không đúng. Điều đó có nghĩa là, công trình nghiên cứu loài thủy tức giúp cộng đồng khoa học thế giới làm sáng tỏ bí ẩn của vấn đề tại sao phần lớn động vật đều bị lão hóa. Martinez nói: “Tôi hy vọng kết quả nghiên cứu sẽ thúc đẩy nhà khoa học khác quan sát sâu hơn vào hiện tượng bất tử nơi một số sinh vật và từ đó có thể làm sáng tỏ vấn đề lão hóa”.