Trong khi nhiều loài động vật có vú chỉ sống vài năm và dễ dàng suy sụp trước sự tấn công của bệnh tật khi về già, thì dơi lại là một ngoại lệ kỳ lạ. Những con dơi nâu nhỏ ở Bắc Mỹ có thể treo mình trong bóng tối của hang đá suốt hơn 30 năm (tương đương với khoảng 180 năm tuổi thọ nếu so với con người) mà vẫn khỏe mạnh và đáng ngạc nhiên, hầu như không bao giờ bị ung thư.
Giờ đây, một nhóm nhà khoa học từ Đại học Rochester đã tìm ra lời giải cho điều kỳ lạ ấy, hé lộ những cơ hội đột phá trong việc ngăn ngừa và điều trị ung thư ở con người.
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Communications đã giải thích chi tiết cách loài dơi chống lại sự phát triển của tế bào ung thư dù chúng sở hữu những đặc điểm sinh học tưởng chừng như khiến chúng dễ bị tổn thương hơn cả con người.
Khám phá này không chỉ giải thích hiện tượng sinh học kỳ thú, mà còn mở ra cánh cửa mới cho các chiến lược y học nhân tạo nhằm kéo dài tuổi thọ và tăng khả năng kháng bệnh cho con người.
Từ lâu, khoa học đã biết rằng ung thư là căn bệnh của sự lão hóa. Càng sống lâu, các tế bào càng có nguy cơ bị tổn thương, tích tụ đột biến và cuối cùng phát triển thành ung thư.
Ở người, thường cần từ ba đến tám đột biến (hay còn gọi là "cú đánh di truyền") để một tế bào bình thường trở thành ung thư. Ở chuột (loài động vật sống ngắn) chỉ cần hai cú đánh. Điều kỳ lạ là, theo nghiên cứu, dơi cũng chỉ cần hai cú đánh tương tự như chuột để biến đổi tế bào trong phòng thí nghiệm thành tế bào ung thư. Thế nhưng trong thực tế, dơi hiếm khi bị ung thư. Vậy điều gì đang ngăn chặn những cú đánh này phát tác?
Câu trả lời nằm ở khả năng giám sát di truyền phi thường của loài dơi, đứng đầu là gen p53, được mệnh danh là "người bảo vệ bộ gen". Gen này tồn tại ở cả người và dơi, có vai trò phát hiện và phản ứng với tổn thương DNA bằng cách kích hoạt apoptosis, một quá trình tự hủy của tế bào nhằm loại bỏ mầm bệnh.
Ở người, khoảng 50% các ca ung thư liên quan đến sự lỗi chức năng của p53. Tuy nhiên, ở loài dơi, p53 không chỉ hoạt động tốt, mà còn tồn tại với hai bản sao, điều cực kỳ hiếm gặp trong tự nhiên, trước đây chỉ thấy ở loài voi.
Tế bào dơi không chỉ sản sinh lượng p53 cao hơn, mà còn biết cách kiểm soát hoạt động của nó một cách cực kỳ tinh vi, đảm bảo sự cân bằng hoàn hảo: đủ mạnh để loại bỏ tế bào lỗi, nhưng không hoạt động quá mức đến mức gây tổn hại các tế bào khỏe mạnh. Nhóm nghiên cứu ví đây là "vùng Goldilocks".
Không chỉ dừng lại ở p53, loài dơi còn sở hữu hệ thống miễn dịch tinh chỉnh ở đẳng cấp cao. Trong khi hệ miễn dịch của người dễ bị rối loạn theo tuổi tác, dẫn đến tình trạng viêm mạn tính và thúc đẩy quá trình lão hóa, thì dơi lại gần như miễn nhiễm với hiện tượng này.
Các tế bào miễn dịch như tế bào T CD8+ và tế bào tiêu diệt tự nhiên (NK cells) hoạt động hiệu quả hơn nhiều, sẵn sàng truy quét bất kỳ dấu hiệu bất thường nào, kể cả tế bào ung thư.
Thậm chí, khi tiếp xúc với các loại virus nguy hiểm như Ebola hay SARS, dơi vẫn không đổ bệnh, mà trở thành vật chủ mang mầm bệnh hoàn hảo. Điều này khiến chúng trở thành đối tượng nghiên cứu đặc biệt trong cả lĩnh vực virus học lẫn ung thư học.
Một đặc điểm kỳ lạ khác là khả năng duy trì hoạt động của enzyme telomerase, loại enzyme giúp bảo vệ telomere (các "mũ bảo vệ" ở đầu nhiễm sắc thể). Ở người, telomerase ngừng hoạt động theo thời gian, khiến telomere mòn dần, dẫn đến suy thoái tế bào và lão hóa.
Ngược lại, dơi vẫn tiếp tục sản xuất telomerase đến tận cuối đời. Về lý thuyết, điều này sẽ làm tăng nguy cơ ung thư, vì telomerase có thể giúp tế bào ung thư sống dai hơn. Tuy nhiên, một lần nữa, hệ thống p53 hoạt động như đội tuần tra, kiểm soát chặt chẽ các tế bào có dấu hiệu bất thường và loại bỏ chúng kịp thời.
Nghiên cứu còn phát hiện ra rằng loài dơi có lượng protein MDM2 và WRAP53 cao – hai phân tử giúp điều chỉnh hoạt động của p53. Những yếu tố này cùng nhau tạo nên một hệ sinh học bền vững, giúp dơi vừa sống lâu, vừa không bị ung thư, vừa duy trì sức khỏe tổng thể ở mức vượt trội so với quy mô cơ thể nhỏ bé của chúng.
Tiến sĩ Vera Gorbunova, một trong những tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: "Hệ thống phức tạp này cho phép dơi chống lại virus, tổn thương tế bào và cả các bệnh liên quan đến tuổi già. Đây là nền tảng để chúng có thể sống thọ và khỏe mạnh đến vậy".
Với loài người, đây không chỉ là một sự kinh ngạc về mặt sinh học mà còn là một cơ hội. Nhóm nghiên cứu tại Đại học Rochester đang kỳ vọng những hiểu biết từ dơi có thể mở đường cho các liệu pháp mới trong điều trị ung thư, lão hóa và thậm chí là các bệnh virus nguy hiểm.
Một số loại thuốc hiện có đã nhắm vào gen p53, và nghiên cứu này có thể giúp phát triển các thế hệ thuốc mới, hiệu quả hơn và ít tác dụng phụ hơn.
Ngoài ra, việc kiểm soát hoạt động của telomerase, vốn vẫn là chủ đề gây tranh cãi có thể được xem xét lại dựa trên mô hình sinh học của dơi. Nếu có thể tái tạo "cơ chế Goldilocks" như dơi trong các mô người, y học hiện đại có thể làm chậm lại quá trình lão hóa, tăng cường sức đề kháng tế bào và giảm tỷ lệ mắc ung thư mà không cần đến liệu pháp can thiệp mạnh như hóa trị hay xạ trị.
Nghiên cứu này là một phần trong lĩnh vực ung thư học so sánh đang phát triển, nơi các nhà khoa học không chỉ tìm kiếm lời giải trong gen người, mà còn học hỏi từ những sinh vật kỳ lạ nhưng phi thường như chuột chũi trụi lông, cá voi đầu cong, voi và bây giờ là dơi.
Lấy link