Theo MIT Technology Review, hôm 9/6, Life Biosciences, công ty công nghệ sinh học tập trung đảo ngược lão hóa và điều trị bệnh liên quan đến tuổi tác, thông báo họ đã tiêm thử nghiệm trực tiếp vào mắt cho tình nguyện viên đầu tiên mắc bệnh tăng nhãn áp. Mục tiêu của công ty là điều trị căn bệnh có thể gây mất thị lực này bằng cách tái tạo các dây thần kinh khỏe mạnh ở mắt. Tuy nhiên David Sinclair, chủ tịch kiêm nhà đồng sáng lập công ty, hy vọng có thể đảo ngược các bệnh lão hóa khác bằng phương pháp tương tự, thậm chí trẻ hóa toàn thân. Vào giữa tháng 6, Sinclair tiết lộ ông dự định thử nghiệm một loại thuốc uống có thể trẻ hóa toàn thân trong khuôn khổ cuộc thi Healthspan trị giá 101 triệu USD do Quỹ XPrize tổ chức. Giải pháp của Life Biosciences hoạt động dựa trên "tái lập trình" tế bào về trạng thái trẻ hơn. Đây là một trong nhiều công nghệ mà các công ty sinh học đang khám phá để làm chậm và đảo ngược quá trình lão hóa.

Khi già đi, con người trải qua nhiều thay đổi phức tạp gần như ở mọi hệ thống sinh học. Hiện nay, giới chuyên gia nghiên cứu lão hóa tập trung vào một dấu hiệu là quá trình lão hóa tế bào, xảy ra khi chúng ngừng phân chia nhưng không chết mà tiến vào trạng thái "thây ma" và sản sinh những hợp chất gây viêm có hại. Chúng dần tích tụ trong phần lớn các cơ quan, góp phần gây tổn thương liên quan đến tuổi tác. Công nghệ tái lập trình biểu sinh hướng tới đưa tế bào lão hóa trở về trạng thái trẻ trung dựa vào phát hiện đoạt giải Nobel Y sinh năm 2012 của giáo sư John B.Gurdon (Anh) và Shinya Yamanaka (Nhật Bản). Họ xác định 4 yếu tố di truyền gọi tắt là OSKM có thể biến một tế bào trưởng thành thành tế bào gốc, phát triển được thành hầu hết tế bào khác.

Theo News Medical, các thí nghiệm đột phá chỉ ra tái lập trình biểu sinh có thể khôi phục sự trẻ trung cho mô lão hóa. Một nghiên cứu quan trọng từ phòng thí nghiệm của tiến sĩ Juan Carlos Izpisua Belmonte, hiện là giám đốc Viện Khoa học San Diego của Altos Lab, chứng minh OSKM có thể kéo dài tuổi thọ và cải thiện dấu hiệu lão hóa ở chuột. Bằng cách kích hoạt OSKM theo từng đợt, nhóm nhà nghiên cứu tránh được rủi ro ung thư thường gắn liền với tái lập trình liên tục. Những con chuột được điều trị cho thấy khả năng tái tạo cơ bắp tốt hơn và chức năng tuyến tụy cải thiện. Một nghiên cứu khác vào năm 2020 do nhóm chuyên gia từ Trường Y Harvard tiến hành chỉ ra biểu hiện của yếu tố OSKM ở tế bào hạch võng mạc chuột giúp cải thiện chức năng thị giác.

Kết quả hứa hẹn từ nghiên cứu tái lập trình biểu sinh thúc đẩy các công ty đầu tư hàng trăm triệu USD vào công nghệ này. Ví dụ, công ty Altos Labs ra mắt năm 2022 được tài trợ bởi tỷ phú Yuri Milner và nhà sáng lập Amazon Jeff Bezos với số tiền lên đến 3 tỷ USD. Một công ty khác là Retro Biosciences cũng theo đuổi công nghệ tái lập trình biểu sinh để tăng tuổi thọ con người thêm 10 năm và nhận được khoản hỗ trợ 180 triệu USD từ Sam Altman, giám đốc điều hành OpenAI. NewLimit, công ty công nghệ sinh học của tỷ phú Brian Armstrong, giám đốc điều hành sàn giao dịch tiền mã hóa Coinbase, cho biết họ thu được kết quả nghiên cứu tái lập trình biểu sinh đầy hứa hẹn trên chuột. Họ đang lên kế hoạch thử nghiệm một loại thuốc giúp trẻ hóa gan người trong năm sau.

Theo Science Direct, dù có tiềm năng đẩy lùi lão hóa, tái lập trình biểu sinh đối mặt với nhiều trở ngại lớn. Nếu sử dụng quá mức các yếu tố di truyền, tế bào trưởng thành sẽ bị mất hoàn toàn nhận dạng ban đầu và quay trở lại trạng thái gốc phôi, dễ dẫn đến hình thành khối u. Về mặt kỹ thuật, thách thức lớn nhất là tìm ra "điểm dừng" chính xác. Các nhà khoa học phải tìm cách xóa dấu vết lão hóa hoặc bệnh tật nhưng vẫn giữ được bản sắc riêng của tế bào. Trên thực tế, tỷ lệ tế bào được lập trình lại thành công rất thấp bởi quá trình này đòi hỏi sự phối hợp phức tạp giữa nhiều phân tử tín hiệu và thường bị cản trở bởi cơ chế bộ nhớ nội tại của tế bào.

Hiện nay, những tiến bộ trong di truyền học biểu sinh tế bào đơn, học máy và sinh học tổng hợp sẽ cho phép kiểm soát chính xác hơn quá trình tái lập trình. Trọng tâm nghiên cứu trong tương lai tập trung vào hệ thống vận chuyển không tích hợp như mARN, protein và hạt nano, có thể tránh làm thay đổi hệ gene và tái lập trình một phần nhằm vào các mô hoặc cơ quan cụ thể. Việc áp dụng an toàn và hiệu quả công nghệ này sẽ mang lại hy vọng lớn cho nỗ lực kéo dài tuổi thọ của con người.

An Khang tổng hợp