Một loài tardigrade (Sao biển hóa thạch ở cùng báo đốm - giới khoa học bàng hoàng
Con người sắp bất tử, chế tạo thuốc không cần hạn sử dụng nhờ giải mã gene của gấu nước?
Việc tìm hiểu các gene giúp sinh vật tí hon gấu nước này kháng bức xạ có thể mở ra nhiều ứng dụng, từ điều trị ung thư đến thám hiểm vũ trụ.
"Giống như thời chiến, các nhà máy được cải tạo để chỉ sản xuất đạn dược. Mức độ tái cơ cấu biểu hiện gene gần như tương tự vậy", Bob Goldstein - nhà sinh học tế bào tại Đại học Bắc Carolina ở Chapel Hill, người đã nghiên cứu tardigrade 25 năm - nhận xét.
"Chúng tôi bị cuốn hút bởi cách một sinh vật thay đổi biểu hiện gene đến mức tạo ra lượng phiên mã lớn như vậy cho các gene cụ thể".
Một trong những gene này, gọi là TRID1, mã hóa protein giúp sửa chữa các đứt gãy kép trong DNA bằng cách thu hút các protein chuyên biệt tới vị trí tổn thương. "Đây là gene mới mà theo tôi biết, chưa ai nghiên cứu", ông Goldstein nói.
Các nhà nghiên cứu cũng ước tính 0,5-3,1% gene của tardigrade được tiếp nhận từ sinh vật khác thông qua quá trình gọi là truyền gene ngang.
Gene DODA1, có vẻ được tiếp nhận từ vi khuẩn, giúp tardigrade sản xuất bốn loại sắc tố chống oxy hóa gọi là betalain. Những sắc tố này có thể loại bỏ một số hóa chất phản ứng có hại do bức xạ tạo ra trong tế bào, chiếm 60-70% tác động gây hại của bức xạ.
Các tác giả đã xử lý tế bào người bằng một trong những betalain của tardigrade và nhận thấy chúng sống sót tốt hơn nhiều so với tế bào không được xử lý khi tiếp xúc với bức xạ.
Tiềm năng chế tạo thuốc không cần hạn sử dụng
Nghiên cứu cơ chế phân tử giúp tardigrade chống chịu các điều kiện khắc nghiệt khác như nhiệt độ cực đoan, thiếu không khí, mất nước và đói có thể có nhiều ứng dụng.
Ví dụ, nó có thể cải thiện thời hạn sử dụng của các chất dễ hỏng như vắc xin. "Mọi loại thuốc đều có hạn sử dụng - tardigrade thì không", TS Goldstein nói.
Nadja Møbjerg, nhà sinh lý học động vật tại Đại học Copenhagen, cho rằng việc so sánh những cơ chế này giữa các loài tardigrade khác nhau là phần quan trọng của nghiên cứu. "Chúng ta vẫn thiếu kiến thức về các loài tardigrade khác nhau chưa được khám phá", bà nói.
Còn theo ông Goldstein, gấu nước chứa cả kho tàng các chất bảo vệ chưa được khám phá hết. "Mục tiêu của chúng tôi là tìm hiểu cơ chế hoạt động và khai thác tiềm năng của những chất này", ông nhận định.