Đảo ngược lão hóa tế bào: Công nghệ sinh học "làm trẻ" sắp thử nghiệm trên người

Đảo ngược lão hóa tế bào: Công nghệ sinh học "làm trẻ" sắp thử nghiệm trên người

Yuancheng Ryan Lu nín thở trong khi chờ đồng nghiệp điều chỉnh tiêu cự của kính hiển vi. Trên kính slide trước mặt họ là kết quả của nỗ lực mới nhất trong việc cố gắng đảo ngược thời gian cho các tế bào thần kinh võng mạc đang lão hóa. Nếu thành công, phương pháp này có thể giúp phục hồi thị lực cho người lớn tuổi bị bệnh glocom – một bệnh liên quan đến tuổi tác gây tổn thương dây thần kinh thị giác. Và có lẽ một ngày nào đó, nó có thể được sử dụng để trẻ hóa các cơ quan như thận hoặc gan, thậm chí là não bộ.

Lu đã dành ba năm để thử nghiệm các cách tiếp cận khác nhau và đều thất bại. Nhưng lần này thì khác. Lu đã đưa ba gen vào mắt chuột với hy vọng sẽ trả các tế bào về trạng thái phát triển trẻ hơn. Và dưới kính hiển vi, ông nghĩ rằng mình đã thấy dấu hiệu của sự tăng trưởng mới.

Các nhà khoa học đang quan sát tế bào dưới kính hiển vi

Khoa học lập trình lại một phần

Lu và các đồng nghiệp là một trong số nhiều nhóm nghiên cứu đang cố gắng "lập trình lại một phần" (partial reprogramming) các tế bào về trạng thái trẻ hơn. Bảy năm đầy bận rộn sau đó, phát hiện của ông trở thành cơ sở cho một thử nghiệm lâm sàng được khởi động trong năm nay. Đây sẽ là phép thử mang tính bước ngoặt cho một lĩnh vực đang trỗi dậy, thu hút các nhà nghiên cứu trong giới học thuật và công nghiệp, cũng như hàng tỷ USD đầu tư tư nhân và sự chú ý của giới tinh hoa công nghệ Thung lũng Silicon.

Câu hỏi cốt lõi của thử nghiệm này là: Liệu các tế bào già có thể được làm trẻ lại một cách an toàn không? Câu trả lời có thể định hình lại khái niệm về lão hóa, cung cấp cách thức để trẻ hóa các cơ quan cũ, hoặc trong công thức tối ưu nhất, là cả cơ thể con người.

Vào năm 2006, nhà sinh học tế bào gốc Shinya Yamanaka tại Đại học Kyoto (Nhật Bản) và đồng nghiệp đã phát hiện ra rằng bốn protein được gọi là yếu tố phiên mã – sau này được gọi là các yếu tố Yamanaka – có thể biến đổi một tế bào trưởng thành thành tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPS). Tuy nhiên, một số nhà nghiên cứu đã tự hỏi liệu các yếu tố Yamanaka có thể được sử dụng cho mục đích khác: trẻ hóa tế bào mà không biến chúng hoàn toàn thành tế bào gốc.

Công nghệ trẻ hóa tế bào thu hút sự quan tâm lớn từ các nhà đầu tư

Rủi ro và cơ hội

Rủi ro của việc này là rất lớn. Nếu đẩy một tế bào quá gần trạng thái giống tế bào gốc, nó có thể mất khả năng hoạt động đúng chức năng và thậm chí trở nên ung thư. "Khi tế bào mất đi bản sắc, chúng ta biết rằng điều đó đi kèm với một số nguy hiểm", ông Tamir Chandra, người nghiên cứu về lão hóa tại Phòng khám Mayo ở Rochester, Minnesota, nhận định.

Để giảm thiểu rủi ro, Lu và những người khác quyết định loại bỏ một trong các yếu tố, protein c-Myc, vì nồng độ cao của protein này có thể gây ung thư. Trong một nghiên cứu gây chú ý, các nhà nghiên cứu đã đưa ba yếu tố Yamanaka còn lại vào các tế bào trên toàn bộ cơ thể của những con chuột già. Thay vì chết vì khối u như dự đoán, các chỉ số sức khỏe của chuột được cải thiện và chúng sống lâu hơn so với những con chuột không được lập trình lại.

Làn sóng đầu tư từ Thung lũng Silicon

Hiện tại, lĩnh vực này đủ hứa hẹn để thu hút sự chú ý của một số nhà đầu tư giàu có nhất trong ngành công nghệ. Vào năm 2020, một nhóm nhỏ các nhà nghiên cứu đã họp tại Los Altos Hills, California để thảo luận về tương lai của việc lập trình lại một phần với doanh nhân internet Yuri Milner. Cuộc họp đó đã dẫn đến sự thành lập công ty Altos Labs vào năm 2022 với số vốn khởi nghiệp kỷ lục 3 tỷ USD.

Sam Altman, giám đốc điều hành của OpenAI, đã đầu tư vào một công ty tuổi thọ gọi là Retro Biosciences. Brian Armstrong, giám đốc điều hành của sàn giao dịch tiền điện tử Coinbase, đã giúp thành lập một công ty lập trình lại một phần gọi là NewLimit.

Tế bào thần kinh được lập trình lại trong phòng thí nghiệm

Thử nghiệm trên người đầu tiên

Tuy nhiên, có lẽ là Life Biosciences, một công ty công nghệ sinh học tại Boston, Massachusetts, sẽ là đơn vị đầu tiên thử nghiệm lập trình lại một phần trên con người. Công ty này nhằm mục đích xây dựng dựa trên công trình của David Sinclair và Yuancheng Ryan Lu bằng cách sử dụng virus để vận chuyển ba yếu tố Yamanaka (không có c-Myc) vào một mắt của những người bị tổn thương dây thần kinh thị giác do glocom.

Công ty sẽ tiến hành thận trọng, điều trị cho tối đa 12 người mắc một loại glocom cụ thể, sau đó là tối đa 6 người mắc một tình trạng khác gọi là NAION gây tổn thương dây thần kinh thị giác cấp tính. Các gen này sẽ được điều chỉnh bởi một công tắc gen chỉ bật lên khi người tham gia uống một loại kháng sinh nhất định. Các nghiên cứu trên khỉ đã không tìm thấy bằng chứng về ung thư hoặc các tác dụng có hại khác từ quy trình này.

Nếu thành công, thử nghiệm này không chỉ mang lại hy vọng cho những người bị mất thị lực mà còn mở đường cho một kỷ nguyên mới trong y học, nơi lão hóa không còn là một con đường một chiều mà là một trạng thái có thể can thiệp và điều chỉnh bằng công nghệ.