Công nghệ tái lập trình tế bào một phần (Partial Cellular Reprogramming) đang mở ra triển vọng đảo ngược quá trình lão hóa mà không gây nguy cơ hình thành khối u, theo các nghiên cứu đột phá từ Đại học Harvard và Salk Institute.
Nền tảng từ phát hiện Nobel
Phương pháp này dựa trên phát hiện của nhà khoa học Nhật Bản Shinya Yamanaka, người đoạt giải Nobel Y học năm 2012, khi chứng minh rằng bốn yếu tố phiên mã Oct4, Sox2, Klf4 và c-Myc (gọi chung là OSKM) có thể đưa tế bào trưởng thành về trạng thái tế bào gốc đa năng. Tuy nhiên, tái lập trình hoàn toàn khiến tế bào mất bản sắc và có nguy cơ ung thư.
Để khắc phục, các nhà khoa học phát triển tái lập trình một phần: chỉ kích hoạt các yếu tố này trong thời gian ngắn, giúp đảo ngược dấu hiệu lão hóa nhưng vẫn giữ nguyên chức năng tế bào. Kết quả cho thấy mô hình methyl hóa DNA, biểu hiện gene và hoạt động chuyển hóa đều trẻ hóa.
Nghiên cứu của David Sinclair tại Harvard
Năm 2020, nhóm của Giáo sư David Sinclair tại Đại học Harvard công bố trên tạp chí Nature một cột mốc quan trọng. Thay vì bốn yếu tố OSKM, họ chỉ sử dụng ba yếu tố Oct4, Sox2 và Klf4 để giảm nguy cơ ung thư. Trên chuột già và chuột mắc bệnh tăng nhãn áp, các nhà nghiên cứu phục hồi chức năng tế bào thần kinh võng mạc, cải thiện thị lực rõ rệt. Đây là lần đầu tiên chứng minh có thể phục hồi thị lực bằng cách đảo ngược trạng thái biểu sinh mà không biến tế bào thành tế bào gốc.
Nghiên cứu cũng cho thấy "đồng hồ biểu sinh" của tế bào, phản ánh tuổi sinh học qua dấu methyl hóa DNA, có thể được đưa về trạng thái trẻ hơn, củng cố giả thuyết rằng lão hóa có thể điều chỉnh được.
Kết quả từ Salk Institute
Song song đó, các nhà khoa học tại Salk Institute liên tiếp công bố kết quả ấn tượng. Trên chuột lão hóa sớm và chuột già, tái lập trình một phần cải thiện chức năng da, thận và hệ chuyển hóa, đồng thời trẻ hóa nhiều dấu ấn phân tử. Ở chuột mắc hội chứng lão hóa sớm, liệu pháp kéo dài đáng kể thời gian sống.
Thách thức và triển vọng
Dù vậy, các nhà nghiên cứu nhấn mạnh rằng kết quả kéo dài tuổi thọ mới chỉ rõ ràng ở chuột mắc bệnh lão hóa sớm, chưa phải chuột già bình thường. Lĩnh vực này vẫn trong giai đoạn chứng minh nguyên lý. Các bài tổng quan trên Cell Systems và Cell Stem Cell cho thấy giới khoa học đang thử nghiệm nhiều tổ hợp gene khác nhau, như ba yếu tố thay vì bốn, hoặc phát triển phân tử nhỏ để kích hoạt trẻ hóa mà không can thiệp trực tiếp vào gene.
Mục tiêu hiện nay không còn là "đảo ngược tuổi tác" tuyệt đối, mà kéo dài thời gian sống khỏe mạnh, phục hồi chức năng mô bị tổn thương và điều trị bệnh liên quan đến tuổi già như thoái hóa thần kinh, suy giảm thị lực hay tổn thương tim mạch. Các nhà khoa học cũng thận trọng hơn: trẻ hóa đồng hồ biểu sinh chưa chắc kéo dài tuổi thọ, nên cần đánh giá đồng thời biểu hiện gene, chức năng mô và khả năng phục hồi sinh lý.
Tái lập trình một phần vẫn đối mặt với rào cản lớn: nếu kích hoạt yếu tố Yamanaka quá lâu hoặc không kiểm soát chặt, tế bào có thể mất bản sắc hoặc hình thành khối u. Việc xác định liều lượng, thời gian và phương pháp đưa yếu tố vào cơ thể là thách thức trước khi tiến tới thử nghiệm lâm sàng rộng. Cho đến nay, chưa có liệu pháp nào được phê duyệt cho người; phần lớn thành tựu dừng ở mô hình động vật.
Tuy nhiên, sự xuất hiện của hàng loạt nghiên cứu trên Nature, Cell, Cell Systems và Cell Stem Cell cho thấy đây không còn là ý tưởng giả thuyết. Nếu thế kỷ XX tập trung kéo dài tuổi thọ, thế kỷ XXI có thể chuyển sang duy trì tuổi trẻ của tế bào. Con đường từ phòng thí nghiệm đến bệnh viện còn dài, nhưng những kết quả đạt được cho thấy lão hóa không hoàn toàn bất biến.
