Khám phá siêu năng lực loài vật để ứng dụng chữa bệnh

Loài dơi vẫn sống khỏe dù mang vi rút gây bệnh Covid-19

Đại dịch Covid-19 khiến hàng triệu người trên toàn cầu nhiễm bệnh, cướp đi nhiều sinh mạng. Tuy nhiên, có một điều kỳ lạ là loài dơi mang theo vi rút gây bệnh này vẫn sống khỏe. Nghiên cứu do Tiến sĩ Liliana Davalos (ở Đại học Stony Brook, Mỹ), chuyên gia tiến hóa và bảo tồn sinh vật học thực hiện đã phát hiện loài dơi hiện chiếm 20% tổng số các loài động vật có vú còn sống, với hơn 1.400 loài sở hữu siêu năng lực, gồm cả khả năng chịu đựng và vượt qua vi rút di truyền RNA.

Dơi vẫn sống khỏe dù mang vi rút gây bệnh Covid-19.

Bằng cách so sánh bộ gien của 6 loài dơi với bộ gien của động vật có vú khác, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy bằng chứng cho thấy hệ thống miễn dịch của dơi hoạt động theo cách “độc nhất vô nhị”. Kết quả so sánh cho thấy, loài dơi đã mất một chủng gien của động vật có vú liên quan đến hệ thống miễn dịch; trong đó gồm cả một số gien kích thích miễn dịch liên quan đến các bệnh miễn dịch ở người. Một nhóm gien miễn dịch khác, có tên APOBEC xuất hiện ở dơi đã tạo ra các enzyme ngăn chặn khả năng đưa gien của vi rút vào bộ gien của vật chủ, một phần quan trọng trong khả năng sao chép của vi rút. Ngoài ra, các nhà khoa học còn tìm thấy những đoạn gien cũ của vi rút cổ đại trong bộ gien của dơi giống như người và được truyền qua nhiều thế hệ.

Khả năng triệt tiêu ung thư của chuột chũi mù Đông Phi

Chuột chũi mù Đông Phi (tên khoa học Spalax carmeli) còn có tên gọi khác là chuột chũi hoang mạc, phân bố nhiều ở miền Đông châu Phi. Chúng có lớp da nhăn nhúm màu hồng, trụi lông và hàm răng kiếm, bị mù nhưng xúc giác lại rất nhạy. Chúng có thói quen sống ngầm trong lòng đất, hầu như không có biểu hiện của sự lão hóa, tuổi thọ bình quân cao gấp 9 lần các loài chuột có kích thước tương đương và hiếm khi mắc ung thư.

Chuột chũi mù Đông Phi hiếm khi mắc bệnh ung thư.

Qua nghiên cứu, các chuyên gia của Đại học Haifa (UoH), Israel phát hiện thấy chuột chũi sở hữu cơ chế sửa chữa DNA rất đặc biệt và hiệu quả để tự vệ trước nguy cơ mắc bệnh, đặc biệt là ung thư. Các nhà khoa học đã nuôi chuột chũi mù con trong phòng thí nghiệm trước khi cho các tế bào tiếp xúc với hydrogien peroxide, một trong những chất độc được tạo ra bởi oxy làm đứt các sợi DNA để kiểm chứng xem chúng làm thế nào để sống sót. Thật ấn tượng, các tế bào chuột chũi sống sót tốt dù có các tác động gây hại, với tỷ lệ sống sót của tế bào khỏe mạnh cao. Ngoài ra, khi nhóm nghiên cứu kiểm tra mức độ thiệt hại DNA của chuột chũi, nhóm rất ấn tượng khi thấy rằng chuột chũi tích lũy ít DNA bị đứt hơn đáng kể so với tế bào da chuột cống thông thường. Sau đó, nhóm nghiên cứu đã cho các tế bào tiếp xúc với liều lượng cao hơn, gồm bức xạ UV gây hại và một loại thuốc hóa trị, etoposide - cả hai đều phá vỡ chuỗi DNA - để tìm hiểu xem cách các tế bào chuột chũi mù sống sót. Thật ngạc nhiên, các tế bào đó lại "sống chung" với thuốc hóa trị gần như không hề hấn gì, trái ngược với các tế bào da của chuột cống chỉ sống sót sau 2 ngày kể từ khi phơi nhiễm nhiều liều hóa trị liệu cao. Ngoài ra, Shams (tác giả chính) cùng các cộng sự của ông ở UoH còn tiêm DNA đã bị tia UV làm hỏng vào tế bào chuột chũi mù để tìm hiểu xem loài gặm nhấm có thể sửa chữa thiệt hại tốt như thế nào và nhận thấy rằng khả năng sửa chữa tổn thương DNA của chúng cao hơn 36 lần so với tế bào da chuột thông thường. Với phát hiện trên, các nhà khoa học hy vọng sẽ tìm ra phương pháp chữa khỏi ung thư cho con người trong tương lai.

Khả năng bất tử của loài sứa

Trong loài sinh vật biển không xương sống mà người ta quen gọi là sứa có một loài có tên Turritopsis dohrnii (T.dohrnii) hay Turritopsis nutricula (sứa bất tử) do chúng có thể sống thọ hơn bất kỳ loại động vật nào khác trừ khi có một tác động bên ngoài khiến chúng chết như bị ăn bởi những sinh vật lớn hơn, hoặc bị giết khi bị hút vào lỗ thông hơi của tàu thuyền...

Giống như tất cả các loài sứa, T. dohrnii bắt đầu cuộc sống dưới dạng ấu trùng, được gọi là planula, phát triển từ một quả trứng đã thụ tinh. Ban đầu, một con planula bơi, sau đó định cư dưới đáy biển và phát triển thành một cụm hình trụ có nhiều polyp. Những loài này cuối cùng sinh ra các loài xúc tu giống hệt nhau về mặt di truyền - những động vật mà chúng ta nhận ra là sứa - phát triển đến tuổi trưởng thành trong vài tuần. Khi trưởng thành, T.dohrnii có chiều ngang khoảng 4,5 mm, nhỏ hơn móng tay út. Một cái dạ dày màu đỏ tươi có thể nhìn thấy ở giữa quả chuông trong suốt của nó, và các cạnh có tới 90 xúc tu màu trắng.

Thay vì chết, trước hết, T. dohrnii biến đổi thành một đốm nhỏ, và sau đó chuyển trở lại giai đoạn polyp trong vòng ba ngày. Chúng tập hợp lại thành một bầy polyp tụ trên một tảng đá. Polyp mới này giống hệt sứa ban đầu về mặt di truyền, nhưng được đóng gói khác nhau. Sự bất tử này là nhờ vào khả năng quay ngược vòng đời của chúng từ thời kỳ trưởng thành trở lại thời kỳ sinh vật đơn bào và từ đó lại tiếp tục phát triển. Khả năng đặc biệt của loài sứa này không phải là dừng sự lão hóa mà là “cải lão hoàn đồng”. Mỗi khi điều kiện môi trường tự nhiên trở nên quá khó khăn, hoặc con sứa bị tổn thương hay thức ăn quá thưa thớt, một cơ chế đặc biệt trong cơ thể sứa sẽ được kích hoạt giống như quá trình “tái sinh” để giúp chúng bất tử tiếp tục sống hay còn gọi là quá trình tái lập trình dòng (transdifferentiation). Đây là một quá trình nhân tạo trong đó một tế bào soma trưởng thành được chuyển thành một tế bào soma trưởng thành khác mà không trải qua một loại tế bào đa năng trung gian hoặc tế bào tiền thân.

Bắc Giang

(Dịch từ NYT/SAC/JBO/AO-9/2020)