Phát hiện mới về lão hóa và sự bất tử của nhà khoa học đoạt giải Nobel

Nếu vậy, chúng ta có thật sự mong muốn sự sống trường tồn không? Trong cuốn sách mới "Tại sao chúng ta chết: Khoa học mới về lão hóa và tìm kiếm sự bất tử", nhà sinh học phân tử đoạt giải Nobel Venki Ramakrishnan đã sàng lọc các nghiên cứu tiên tiến để khám phá những lý thuyết đầy triển vọng cũng như những hạn chế thực tế về tuổi thọ.

Hiện tại, con người đã sống lâu gấp đôi so với 150 năm trước do hiểu biết ngày càng tăng về bệnh tật và sự lây lan của chúng. Vậy trong tương lai liệu có biện pháp can thiệp nào giúp tăng gấp 3 hoặc 4 lần tuổi thọ của chúng ta không? Dưới đây là chia sẻ của nhà sinh học Ramakrishnan về thực tế của sự lão hóa, cái chết và sự bất tử.

Lão hóa là gì? Nó dẫn tới cái chết như thế nào?

Lão hóa là quá trình tích tụ các tổn thương hóa học đối với các phân tử bên trong tế bào của chúng ta, làm tổn thương chính các tế bào, mô, và cuối cùng là chính chúng ta với tư cách là một sinh vật. 

Điều đáng ngạc nhiên là chúng ta bắt đầu lão hóa khi còn trong bụng mẹ, mặc dù tại thời điểm đó, chúng ta đang phát triển nhanh hơn tốc độ tích lũy tổn thương của lão hóa. 

Cơ thể đã phát triển rất nhiều cơ chế để khắc phục những tổn thương do lão hóa gây ra đối với DNA và bất kỳ protein chất lượng kém nào chúng ta sản xuất ra. Nếu không có các cơ chế này, chúng ta sẽ không bao giờ sống được lâu như vậy. Tuy nhiên, theo thời gian, những tổn thương bắt đầu vượt quá khả năng khắc phục của cơ thể.

Hãy coi cơ thể giống như một thành phố gồm rất nhiều hệ thống phải hoạt động cùng nhau. Một khi hệ thống cơ quan quan trọng cho sự sống bị hỏng, chúng ta sẽ chết. Ví dụ, nếu cơ tim yếu và ngừng đập, tim không thể bơm máu chứa oxy và chất dinh dưỡng mà các cơ quan cần và chúng ta sẽ chết.

Trên thực tế, khi chúng ta chết, phần lớn cơ thể chúng ta, chẳng hạn như các cơ quan trong cơ thể, vẫn còn sống. Đây là lý do tại sao nội tạng của nạn nhân bị tai nạn có thể được hiến tặng cho người được cấy ghép .

Tuổi thọ của con người có giới hạn nhất định không?

Tuổi thọ của tất cả các sinh vật dao động từ vài giờ hoặc vài ngày (đối với côn trùng) đến hàng trăm năm (đối với một số loài cá voi, cá mập và rùa khổng lồ). Nhiều người nghĩ rằng tất cả các dạng sống đều sẽ chết khi đạt đến một độ tuổi nhất định, nhưng các nhà sinh vật học không tin rằng cái chết và sự già đi được lập trình như vậy.

Thay vào đó, họ tin rằng quá trình tiến hóa đã phân bổ và cân bằng giới hạn tuổi thọ cho từng loài. Theo đó, động vật lớn hơn có xu hướng sống lâu hơn, giúp chúng có cơ hội tốt để tìm được bạn đời có thể sinh sản và truyền lại gen. 

Sự cân bằng này mang lại cho con người tuổi thọ tối đa khoảng 120 năm, nhưng điều đó không có nghĩa là chúng ta không thể can thiệp vào quá trình lão hóa để kéo dài tuổi thọ. Song, mức độ khả thi của những biện pháp đó vẫn còn nhiều tranh cãi.

Ai sống lâu nhất từ ​​trước đến nay?

Người sống lâu nhất thế giới được ghi nhận là cụ bà người Pháp tên Jeanne Calment, qua đời năm 1997 ở tuổi 122 tuổi. Bà hút thuốc suốt 5 năm cuối đời và ăn khoảng 1 kg socola mỗi tuần.

Đồng hồ lão hóa có bao giờ chạy ngược không?

Ở một khía cạnh nào đó, đồng hồ lão hóa có thể đảo ngược. Chẳng hạn như một đứa trẻ mới sinh vẫn bắt đầu từ 0 tuổi mặc dù được sinh ra từ tế bào của cha mẹ trưởng thành. Con của người phụ nữ 40 tuổi sinh ra không già hơn con của người phụ nữ 20 tuổi sinh ra, cả hai đều bắt đầu từ con số 0.

Ngoài ra, thí nghiệm nhân bản cũng thuyết phục một số người về khả năng đảo ngược đồng hồ lão hóa. Trong khi chú cừu nhân bản Dolly nổi tiếng mắc bệnh và chết ở độ tuổi chỉ bằng một nửa bình thường, thì những con cừu nhân bản khác vẫn tiếp tục sống cuộc sống bình thường nhờ các tế bào trưởng thành bị đánh lừa trở thành phôi và phát triển lại từ đầu.

Tuy nhiên những khó khăn thực tế khiến việc nhân bản trở nên kém hiệu quả. Nhiều tế bào đã tích lũy nhiều tổn thương vượt mức chịu đựng được. Điều này đòi hỏi một số lượng lớn các thí nghiệm để phát triển một con vật duy nhất.

Trong khi đó, các thí nghiệm trên chuột đã sử dụng phương pháp tái lập trình tế bào để các tế bào có khả năng tái tạo mô. Bằng cách chuyển đổi tế bào sang trạng thái sớm hơn một chút, các nhà khoa học đã tạo ra những con chuột có dấu hiệu máu tốt hơn và cải thiện màu lông, da và cơ.

Di truyền ảnh hưởng đến mức độ lão hóa và tuổi thọ như thế nào?

Tuổi thọ của cha mẹ và con cái có mối liên hệ nhất định nhưng không hoàn hảo. Một nghiên cứu trên 2.700 cặp song sinh người Đan Mạch cho thấy di truyền chỉ quyết định khoảng 25% tuổi thọ. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng đột biến chỉ ở một gen duy nhất có thể giúp tăng gấp đôi tuổi thọ.

Do đó, rõ ràng yếu tố di truyền đóng một vai trò nhất định nào đó liên quan đến tuổi thọ, nhưng những ảnh hưởng và ý nghĩa rất phức tạp.

Khoa học ung thư tiết lộ gì về nghiên cứu chống lão hóa?

Mối quan hệ giữa ung thư và lão hóa rất phức tạp. Các gen giống nhau có thể có những tác động khác nhau theo thời gian. Khi còn trẻ, chúng giúp chúng ta phát triển, nhưng khi về già, chúng làm tăng nguy cơ mắc chứng mất trí nhớ và ung thư.

Nguy cơ mắc bệnh ung thư tăng theo tuổi tác vì các khiếm khuyết được tích lũy trong DNA đôi khi gây ra trục trặc về gen dẫn đến ung thư. Nhiều hệ thống sửa chữa tế bào trong cơ thể dường như được thiết kế để tránh ung thư sớm cũng gây ra lão hóa sau này.

Ví dụ, các tế bào có thể cảm nhận được những đứt gãy trong DNA, cho phép các nhiễm sắc thể tham gia theo cách bất thường và dẫn đến ung thư. Để ngăn chặn việc đó, một tế bào sẽ tự hủy hoặc chuyển sang trạng thái lão hóa, nơi nó không thể phân chia được nữa.

Điều này có ý nghĩa với một sinh vật có hàng nghìn tỷ tế bào như con người. Ngay cả khi hàng triệu tế bào bị phá hủy theo cách đó, toàn bộ cơ thể vẫn được bảo vệ. Tuy nhiên, sự tích tụ của các tế bào lão hóa là một trong những nguyên nhân khiến chúng ta già đi.

Nghiên cứu về lão hóa và cái chết ảnh hưởng thế nào đến cách sống? 

Dựa trên nghiên cứu về lão hóa và cái chết, tất cả những khuyến nghị về những gì có thể giúp chúng ta sống lâu, khỏe mạnh đều đã được truyền qua nhiều thời đại, ví dụ như đừng háu ăn, tập thể dục, ngủ đủ giấc, tránh căng thẳng. Căng thẳng tạo ra các tác động nội tiết tố làm thay đổi quá trình trao đổi chất và đẩy nhanh quá trình lão hóa. 

Nghiên cứu về lão hóa giúp chúng ta hiểu được ý nghĩa sinh học sâu sắc đằng sau những lời khuyên này. Ăn nhiều loại thực phẩm lành mạnh ở mức độ vừa phải có thể ngăn ngừa nguy cơ béo phì. Tập thể dục giúp chúng ta tái tạo ty thể mới - nguồn năng lượng của tế bào. Ngủ cho phép cơ thể chúng ta thực hiện quá trình sửa chữa ở cấp độ phân tử.

Sự bất bình đẳng và chi phí xã hội của việc kéo dài tuổi thọ

10% người có thu nhập cao nhất ở cả Mỹ và Vương quốc Anh đều sống lâu hơn 10% so với 10% người có thu nhập thấp nhất. Những người nghèo hơn đang sống cuộc sống ngắn và kém khỏe mạnh hơn.

Nhiều người giàu đang đổ số tiền khổng lồ vào nghiên cứu với hy vọng phát triển những công nghệ tinh vi nhằm ngăn ngừa lão hóa. Nếu những nỗ lực này thành công, những người thuộc tầng lớp rất giàu sẽ được hưởng lợi đầu tiên, tiếp theo là những người có bảo hiểm tốt,... Các nước giàu có thể sẽ được tiếp cận trước các nước nghèo hơn. Vì vậy, cả trong từng quốc gia và trên toàn cầu, những tiến bộ như vậy có khả năng làm tăng sự bất bình đẳng.

Nghiên cứu về chủ đề này có thay đổi suy nghĩ và cảm nhận về sự già đi và cái chết không?

Hầu hết chúng ta đều không muốn già đi hoặc rời bỏ cuộc sống này. Nhưng ngay cả khi các tế bào trong cơ thể được tạo ra và chết đi liên tục thì chúng ta vẫn tiếp tục tồn tại. Tương tự, cuộc sống trên Trái đất sẽ tiếp tục khi các cá nhân đến và đi. Ở một mức độ nào đó, chúng ta phải chấp nhận rằng đây là cách thế giới vận hành.

Tôi nghĩ việc theo đuổi sự bất tử là một ảo ảnh. 150 năm trước, con người mong muốn sống đến khoảng 40 tuổi. Ngày nay, tuổi thọ trung bình là khoảng 80, gần giống như việc được sống thêm cả một cuộc đời. Nhưng con người vẫn bị ám ảnh về cái chết. Tôi nghĩ nếu chúng ta sống đến 150 tuổi, chúng ta sẽ băn khoăn tại sao chúng ta không sống được đến 200 hay 300 tuổi. Vòng lặp ấy sẽ không bao giờ kết thúc.