Khoa học về những tế bào không bao giờ lão hóa

Điều gì khiến cơ thể chúng ta lão hóa,.. da chúng ta nhăn nheo, tóc bạc đi, hệ miễn dịch yếu dần? Nhà sinh học Elizabeth Blackburn giành được giải Nobel cho công trình của mình khi tìm ra câu trả lời, với khám phá về telomerase: một enzym giúp khôi phục phần rìa của các chromosome, chúng bị mất đi khi tế bào phân chia. Xem để biết nhiều hơn về nghiên cứu đột phá của Blackbum- gồm cách mà chúng ta điều khiển sự lão hóa nhiều hơn chúng ta nghĩ.

Sự kết thúc bắt đầu ở đâu?

Với tôi, nó bắt đầu
với sinh vật nhỏ bé này.

Sinh vật đáng yêu này -

Tôi nghĩ nó khá đáng yêu -

có tên Tetrahymena
và nó là sinh vật đơn bào.

Được biết đến là sinh vật váng ao.

Nên phải, công việc của tôi
bắt đầu với chúng.

Không có gì ngạc nhiên
khi tôi trở thành nhà khoa học.

Lớn lên cách xa nơi đây,

khi còn là một cô gái nhỏ,
tôi cực kỳ tò mò

về mọi sinh thể sống.

Tôi từng mang theo một con sứa cực độc
và hát cho nó nghe.

Và tôi bắt đầu công việc của mình,

tôi cực kỳ tò mò
về những bí ẩn quan trọng nhất

của những hình thái sống cơ bản,

và tôi may mắn khi sống trong một xã hội
nơi sự tò mò có giá trị.

Với tôi, sinh vật nhỏ
tên Tetrahymena này

là cách hay để nghiên cứu
các bí ẩn quan trọng nhất.

Tôi tò mò nhất về:

những cụm xoắn của ADN trong tế bào,
ta gọi chúng là nhiễm sắc thể.

Tôi tò mò về đoạn cuối
của các nhiễm sắc thể,

mang tên telomere.

Khi tôi bắt đầu
cuộc tìm kiếm của mình,

ta chỉ biết chúng giúp
bảo vệ đoạn cuối của các nhiễm sắc thể.

Nó quan trọng khi tế bào phân chia.

Nó thật sự quan trọng,

nhưng tôi muốn biết là các telomere
bao gồm những thành phần gì,

và do đó, tôi cần rất nhiều
mẫu của chúng.

Và chuyện xảy ra là
những con Tetrahymena nhỏ xinh

có rất nhiều đoạn nhiễm sắc thể ngắn,

khoảng 20.000,

chúng có rất nhiều telomeres.

Và tôi phát hiện các telomeres
gồm nhiều đoạn đặc biệt

của ADN chưa mã hóa
ngay tại đầu của các nhiễm sắc thể.

Nhưng đây mới là vấn đề.

Chúng ta bắt đầu cuộc đời
từ một tế bào.

Nó nhân thành hai, rồi bốn, rồi tám,

và rồi thành 200 triệu tỷ tế bào

để tạo nên cơ thể trưởng thành.

Và vài tế bào kia
phải phân chia hàng nghìn lần.

Thực tế, dù tôi đang đứng trước mọi người,

trong cơ thể tôi,
các tế bào đang liên tục sinh sôi

để giúp tôi có thể đứng đây
trước mọi người.

Và mỗi lần phân chia,
tất cả các ADN đều được sao chép,

hay tất cả những ADN mã hóa
bên trong các nhiễm sắc thể,

vì chúng mang theo
những chỉ thị điều khiển quá trình sống

giúp tế bào làm việc hiệu quả nhất,

giúp tế bào tim của tôi
duy trì đập đều đặn,

mà giờ nó đang đập loạn nhịp lên đây,

và giúp cho những tế bào miễn dịch của tôi

có thể chống lại vi khuẩn và vi rút,

cũng như tế bào não của chúng ta
ghi lại kí ức về nụ hôn đầu

và giúp chúng ta
liên tục học hỏi suốt đời.

Nhưng có một khiếm khuyết
trong cách mà ADN sao chép.

Nó chỉ là một trong nhiều
thực tế của cuộc sống.

Mỗi lần tế bào phân chia
và ADN được sao chép,

vài ADN ở đầu cuối
bị hao mòn và ngắn lại,

trong số đó có vài ADN telomere.

Hãy nghĩ về nó

giống như đầu bảo vệ của dây giày.

Chúng giữ cho đầu dây giày,
hay các nhiễm sắc thể, không bị hư hại,

và khi đầu mút quá ngắn,
nó bị thoái hóa,

và các telomere bị mòn
gửi tín hiệu đến tế bào.

"ADN không còn được bảo vệ nữa."

Tín hiệu gửi đi cũng là lúc tế bào chết.

Hết truyện.

Nhưng, xin lỗi, mọi chuyện
không nhanh vậy đâu.

Chưa thể nào hết truyện được.

Bởi vì sự sống không lụi tàn
trên bề mặt Trái Đất.

Nên tôi tò mò:

nếu sự hư tổn là không thể tránh khỏi,

làm thế nào Mẹ thiên nhiên chắc rằng

chúng ta có thể giữ
các nhiễm sắc thể nguyên vẹn?

Mọi người còn nhớ
sinh vật Tetrahymena nhỏ bé kia?

Điều rất điên rồ là,
tế bào Tetrahymena không già và chết đi.

Các telomere của chúng
không bị ngắn lại theo thời gian.

Vài cái còn thậm chí dài ra.

Có cái gì đó đang hoạt động,

và tin tôi đi, chúng chưa bao giờ
được ghi vào sách vở.

Tôi nghiên cứu cùng Carol Greider,
một nghiên cứu sinh đầy tài năng,

tôi và Carol cùng chia sẻ giải Nobel
cho công trình này -

chúng tôi bắt đầu các thí nghiệm

và khám phá ra rằng tế bào
còn có cơ chế khác.

Đó là một enzym chưa từng thấy trước đây

có khả năng khôi phục,
làm cho telomere dài hơn,

và chúng tôi gọi nó là telomerase.

Và khi chúng tôi bỏ đi telomerase
của loài sinh vật váng ao,

các telomere của chúng suy kiệt và chết.

Nhờ có rất nhiều telomerase

mà tế bào của chúng không bao giờ lão hóa.

Đó là một thông điệp
đầy hi vọng và phi thường

mà con người tiếp nhận
từ loài sinh vật này,

bởi vì nó chỉ ra rằng

theo tuổi tác con người,
các telomere ngày càng ngắn đi,

và một cách rõ ràng,
sự ngắn đi đó gây ra lão hóa.

Nói chung, các telomere càng dài,

bạn càng khỏe mạnh hơn.

Sự ngắn đi quá mức của các telomere

dẫn đến cảm giác và các dấu hiệu lão hóa.

Tế bào da bắt đầu chết đi

và tôi bắt đầu có các nếp nhăn,
vết chân chim.

Tế bào sắc tố trên tóc chết đi.

Bạn bắt đầu bạc tóc.

Tế bào miễn dịch chết đi.

Bạn càng có nguy cơ dễ mắc bệnh hơn.

Thực tế là, các nghiên cứu liên tục
trong vòng 20 năm qua

đã làm sáng tỏ rằng sự hao mòn telomere

làm tăng nguy cơ mắc các bệnh tim mạch,

Alzheimer's, ung thư và tiểu đường,

những bệnh này gây ra
rất nhiều cái chết cho chúng ta.

Nên chúng ta phải suy nghĩ về vấn đề này.

Chuyện gì đang xảy ra?

Sự hao mòn này,

làm chúng ta cảm thấy và trông già hơn.

Các telomere của chúng ta đang mất đi
do hao mòn càng nhanh hơn.

Và những ai cảm thấy sức trẻ kéo dài hơn,

hóa ra là do các telomere tồn tại lâu hơn

trong quãng thời gian dài,

kéo dài cảm giác tươi trẻ của chúng ta

và làm giảm các nguy cơ
mà hầu hết chúng ta vẫn sợ,

như là việc những ngày sinh nhật trôi qua.

OK,

không phải bàn cãi gì nữa.

Giờ đây, nếu các telomere
liên quan trực tiếp

tới cách tôi cảm nhận và thực sự lão hóa,

nếu các telomere của tôi có thể
được hồi phục lại nhờ enzym telomerase,

sau đó những gì tôi phải làm
để đảo ngược những dấu hiệu lão hóa

là tìm ra nơi mua được

một chai telomerase hữu cơ hạng A
lớn nhất có thể, phải không?

Tuyệt! Và vấn đề được giải quyết.

( Vỗ tay)

Nhưng xin lỗi, không nhanh vậy đâu.

Chà, không phải với trường hợp này.

Và tại sao?

Bởi gì di truyền học con người
đã dạy chúng tôi

rằng enzym telomerase

là một con dao hai lưỡi.

Đơn giản thôi,

đúng là telomerase có thể làm giảm
nguy cơ mắc vài loại bệnh,

nhưng nó cũng gia tăng khả năng
mắc vài loại ung thư khác.

Nên dù là bạn có thể mua một chai
telomerase cỡ lớn,

và có rất nhiều trang web
quảng bá về những sản phẩm mơ hồ này,

bạn vẫn sẽ có nhiều nguy cơ
mắc ác bệnh ung bướu.

Và chúng ta không muốn vậy.

Đừng lo lắng.

Bởi vì, trong khi bạn nghĩ
chuyện đó thật khôi hài,

khi nhiều người trong chúng ta,
có thể muốn giống sinh vật váng ao đó.

( Cười)

Có gì đó cần chúng ta tìm hiểu

trong câu chuyện về telomere
và sự tồn tại của chúng.

Nhưng có một thứ tôi muốn làm rõ.

Nó không phải về việc kéo dài
thời gian sống của con người

hay trở nên bất tử.

Mà về khoảng thời gian khỏe mạnh
của chúng ta.

Thời gian khỏe mạnh là số năm bạn sống

mà không có bệnh tật, bạn thấy khỏe mạnh,
thấy tràn đầy sức sống,

bạn hoàn toàn thích thú
tận hưởng cuộc sống.

Thời gian bệnh tật, đối lập với
thời gian khỏe mạnh,

là khoảng thời gian trong đời, bạn
cảm thấy bệnh tật, già nua và chết dần.

Nên câu hỏi thực sự là,

nếu tôi không thể dùng telomerase,

liệu tôi có thể điều khiển
độ dài của các telomere

và kéo dài sự hạnh phúc,
khỏe mạnh của mình

mà không có các nguy cơ mắc bệnh ung bướu?

Được không?

Đó là vào năm 2000.

Tôi đang nghiên cứu các telomere bé xíu

một cách đầy hạnh phúc
trong nhiều năm trời,

lúc đó nhà tâm lý Elissa Epel
bước vào trong phòng thí nghiệm.

Chuyên môn của Elissa là nghiên cứu
tác động của những cơn stress thường xuyên

đến tâm lý và sức khỏe của con người.

Và khi đó, cô ấy đang đứng trong phòng,

với một ánh nhìn đầy mỉa mai
hướng đến lối vào một nhà xác, và --

(Cười)

Cô ấy hỏi tôi một câu hỏi hóc búa.

"Chuyện gì xảy ra với các telomere
ở người bị stress kinh niên?"

Cô ấy hỏi tôi.

Bạn biết đấy, cô ấy
đã từng là một điều dưỡng,

một người mẹ đặc biệt
của những đứa trẻ có hoàn cảnh đặc biệt,

chúng bị tự kỉ, rối loạn lưỡng cực,
vài cái tên nữa --

một nhóm tập hợp những đứa trẻ bị
căng thẳng tâm lí kéo dài và nghiêm trọng.

Tôi phải nói rằng, câu hỏi của cô ấy,

đã thay đổi tôi sâu sắc.

Nhìn chung, lúc nào tôi cũng nghĩ
về các telomere

cũng như cấu trúc phân tử
siêu nhỏ của chúng,

và cũng như các gen
điều khiển các telomere.

Khi Elissa hỏi tôi
về việc chăm sóc người già,

Tôi chợt thấy các telomere
trong một tia sáng mới.

Vượt lên cả các gen và nhiễm sắc thể

chính là cuộc sống thật sự của mỗi người
mà chúng tôi chăm sóc.

Tôi cũng là một người mẹ,

và có lúc,

tôi bị kẹt trong hình ảnh
những người phụ nữ

phải chăm sóc những đứa trẻ
mắc bệnh mãn tính,

rất khó để chăm sóc,
thường họ sẽ không có sự giúp đỡ nào.

Thông thường, những người phụ nữ như vậy,

trông rất héo mòn.

Vậy có khi nào các telomere của họ
cũng đang héo mòn tương tự?

Những sự tò mò chúng tôi thu thập
trở nên quá tải.

Elissa chọn cho chúng tôi một nhóm
gồm những bà mẹ như vậy,

và chúng tôi tự hỏi:
Chiều dài các telomere của họ bao nhiêu

khi so sánh với số năm
họ phải chăm sóc

con cái của mình
với những căn bệnh mãn tính?

Bón năm trôi qua

và cái ngày đó đến
khi các kết quả xuất hiện,

và Elissa nhìn vào biểu đồ điểm
đầu tiên của chúng tôi

và thở gấp,

bởi vì có một quy luật trong dữ liệu,

và nó có một độ dốc
chính xác với những gì chúng tôi lo sợ.

Nay nó đã nằm ngay trên giấy.

Càng nhiều năm, thời gian càng dài,

người mẹ bị mắc vào tình huống
phải chăm sóc cho con,

bất kể tuổi tác của họ,

thì các telomere ngày càng ngắn đi.

Và càng bị vướng sâu vào tình huống ấy

thì bà mẹ càng stress,

thì nồng độ telomerase càng thấp
và các telomere càng ngắn đi.

Chúng tôi khám phá ra
một thứ chưa ai biết:

bạn càng bị stress kinh niên nhiều,
các telomere của bạn càng ngắn,

nghĩa là bạn càng gần tiến tới
trở thành nạn nhân của bệnh tật

và tiến gần đến cái chết.

Khám phá của chúng tôi có nghĩa là
các sự kiện trong đời mỗi người

và cách mà chúng ta phản ứng với chúng

có thể thay đổi cách bạn duy trì
các telomere của mình.

Nên độ dài các telomere không chỉ
là vấn đề tuổi tác tính bằng năm.

Câu hỏi của Elissa hỏi tôi,

khi lần đầu đến phòng thí nghiệm,
thật sự là câu hỏi sinh tử.

May thay, ẩn sau những dữ liệu là hy vọng.

Chúng tôi chú ý thấy vài bà mẹ,

dù chăm sóc chu đáo cho các con nhiều năm,

nhưng vẫn duy trì được
các telomere của mình.

Nên việc nghiên cứu họ cho thấy
họ rất dẻo dai với stress.

Bằng cách nào đó họ có khả năng
trải nghiệm nghịch cảnh

không giống như ngày tận thế

mà giống một thử thách hơn,

và điều này dẫn đến sự thấu hiểu
bên trong mỗi chúng ta:

chúng ta kiểm soát cách chúng ta già đi

từ tận sâu bên trong tế bào.

Ok, giờ thì sự tò mò của chúng tôi
bắt đầu lây lan.

Hàng nghìn nhà khoa học
thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau

nghiên cứu thêm về các telomere,

và các khám phá được lan rộng.

Có đến hơn 10.000 bài báo khoa học
và chúng vẫn đang tăng.

Vì vậy mà nhiều sinh viên
nhanh chóng chấp nhận khám phá là đúng,

căng thẳng kinh niên
không tốt cho các telomere.

Nhiều người đang tìm cách

để chúng ta có thể điều khiển
quá trình lão hóa

tốt hơn bất cứ điều gì
mà chúng ta có thể hình dung được.

Một vài ví dụ sau:

một nghiên cứu
từ DH California, Los Angeles

với những người đang chăm sóc họ hàng
mắc chứng mất trí đã lâu,

và nghiên cứu mức độ duy trì
của các telomere ở họ

và các bằng chứng cho thấy
nó được cải thiện

bởi một dạng bài tập trị liệu

kéo dài 12 phút mỗi ngày trong hai tháng.

Vấn đề là ở thái độ.

Nếu bạn thường xuyên
là một người tiêu cực,

bạn sẽ nhìn tình huống căng thẳng
như một nguy cơ đe dọa,

nghĩa là nếu sếp bạn muốn gặp bạn,

bạn thường tự nghĩ là:
"Mình sắp bị sa thải rồi."

Mạch máu của bạn co lại

và nồng độ hooc-môn stress
cortisol tăng cao,

sau đó nó duy trì ở mức như vậy.

Và qua thời gian, với mức độ cao crotisol
một cách liên tục như thế

sẽ làm suy giảm các telomere.

Không tốt cho các telomere của bạn.

Mặt khác,

nếu bạn nhìn các vấn đề căng thẳng
giống như một thử thách cần giải quyết,

máu sẽ được đưa tới não và tim của bạn,

và bạn trải qua một cú kích thích mạnh
của cortisol nhưng rất ngắn.

Và nhờ thái độ "Chiến thôi!" thường xuyên,

các telomere của bạn sẽ ổn thôi.

Vậy nên...

Tất cả điều đó muốn nói gì với chúng ta?

Các telomere của bạn sẽ ổn.

Bạn thật sự có sức mạnh thay đổi
những gì sẽ xảy ra

cho các telomere của bạn.

Nhưng sự hiếu kì của chúng tôi
còn nhiệt huyết hơn thế,

bởi vì chúng tôi bắt đầu tự hỏi,

còn những yếu tố bên trong thì sao?

Liệu chúng có thể tác động đến
sự duy trì của các telomere?

Bạn biết đấy, con người chúng ta
là tổ chức xã hội phức tạp.

Liệu có khả năng các telomere
cũng có tính xã hội không?

Và nghiên cứu bắt đầu.

Từ sớm khi còn trẻ con,

sự hờ hững tình cảm, thiên hướng bạo lực,

bị bắt nạt hay phân biệt đối xử

đều có tác động đến các telomere
trong quãng thời gian dài.

Bạn có thể tưởng tượng được
tác động lên trẻ em

khi sống trong vùng chiến không?

Người mà không tin tưởng hàng xóm

và cảm thấy không an toàn
khi sống trong vùng của mình

thường có các telomere ngắn hơn,

Nên địa chỉ nhà cũng tác động
lên các telomere.

Bên cạnh đó,

một mối quan hệ khăng khít,
hôn nhân dài lâu,

và tình bạn lâu đời,

có thể cải thiện các telomere.

Vậy những điều này đang nói
với chúng ta điều gì?

Nó muốn nói rằng chúng ta có thể
tác động lên các telomere của mình,

cũng như có sức mạnh tác động
lên telomre của người khác.

Khoa học về telomere cho ta biết
cách kết nối mọi người.

Nhưng tôi vẫn hiếu kỳ.

Tôi tự hỏi,

ta có thể để lại gì

cho những thế hệ sau?

Liệu chúng ta sẽ tin vào

những thế hệ kế tiếp,

những người cũng đang chăm chú
xem kính hiển vi một nhóm sinh vật nhỏ,

một ít sinh vật váng ao,

có đang tò mò một câu hỏi
mà ngày nay chúng ta còn chưa nghĩ tới?

Nó là một câu hỏi
có thể tác động cả thế giới.

Và có lẽ, chỉ là có lẽ, bạn cũng
tò mò về chính bản thân mình.

GIờ bạn biết cách bảo vệ
các telomere của mình,

bạn có tò mò chúng ta sẽ làm gì

với những thập kỉ
của sức khỏe dồi dào sắp tới?

Và giờ bạn biết bạn có thể tác động
đến các telomere của người khác,

bạn có tò mò

chúng ta tạo ra những khác biệt thế nào?

Và giờ bạn biết sự tò mò của bạn
có thể thay đổi cả thế giới,

làm sao bạn chắc rằng thế giới
có trao sự hiếu kỳ

cho các thế hệ mai sau hay không?

Cảm ơn.

(Vỗ tay)