Trên khắp thế giới, các nhà khoa học đang cố gắng xua tan nỗi lo lớn nhất của nhân loại: lão hóa. Các căn bệnh liên quan đến tuổi già như ung thư, thấp khớp và Alzheimer khiến 100.000 người chết mỗi ngày trên toàn thế giới. Tuy nhiên ngày càng có nhiều nhà khoa học cho rằng những công nghệ mũi nhọn có thể giúp chữa trị được nó – từ vai trò của hệ vi sinh vật cho đến nội tạng được in 3D.
Ghép tạng mới với giải pháp công nghệ in 3D
Để hiểu về tình trạng lão hóa, bạn có thể nhìn sâu được vào cấp độ phân tử để thấy được những tổn hại nhỏ nhưng âm thầm phát triển dần và lan ra các tế bào, các cơ và cơ quan trong cơ thể. Cuối cùng, toàn bộ cơ thể bắt đầu bị ảnh hưởng của sự những tổn hại tiếp tục tích tụ này. “Đến khi chúng ta không thể nào sửa chữa kịp thì cơ thể bắt đầu già đi”, Kaare Christensen – giáo sư khoa dịch tễ học Đại học Nam Đan Mạch – nói.
Hiện nay, Kaare Christensen điều hành Trung tâm nghiên cứu Tuổi già Đan Mạch (DARC) nơi ông tìm cách giúp cho mọi người thoát được bệnh tật ngay từ đầu. Giữa thập niên 1800, tuổi thọ trung bình vào khoảng 40 ở hầu hết các nơi trên thế giới, còn giờ đây một số nước Bắc Âu tuổi thọ trung bình đã gần đạt tới 80 và phần còn lại của thế giới đang gần bắt kịp. Đó chủ yếu bởi vì tỷ lệ tử vong của trẻ em và trẻ sơ sinh sụt giảm chứ không phải vì bản thân tuổi thọ con người tăng lên.
Nhưng ngay cả khi như thế, vẫn có một thay đổi khác đầy hứa hẹn. “Con người giờ đây đã sống lâu hơn và khỏe mạnh hơn,” Christensen nói. “Ví dụ, điều mà chúng ta nhận thấy dễ dàng là răng. Bạn có thể thấy rằng răng của người già đang ngày càng tốt hơn qua từng thập kỷ.” Ông giải thích rằng răng là một dạng thước đo sức khỏe nói chung.
- Xem thêm: Sinh, bệnh, tử… không còn “lão”
Tình trạng răng ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng ăn uống và hấp thụ dinh dưỡng của chúng ta. Răng khỏe mạnh cũng là chỉ dấu cho thấy những cơ quan khác của chúng ta có khỏe mạnh hay không. Christensen nói rằng người già giờ đây không chỉ có hàm răng tốt hơn mà còn có kết quả kiểm tra trí thông minh tốt hơn, mà ông cho là nhờ vào chất lượng sống được cải thiện trên khắp thế giới. “Đó là do toàn bộ điều kiện sống tốt hơn, giáo dục tốt hơn… và loại công việc nào mà bạn có”, ông nói. Christensen tin rằng những tiến bộ này sẽ tiếp diễn.
Nhưng trong bao lâu? Kỷ lục về sống lâu trên thế giới từng được ghi nhận hiện nay thuộc về một phụ nữ người Pháp có tên là Jeanne Louise Calment, người sống đến 122 tuổi và qua đời vào năm 1997. Kể từ đó có nhiều chuyện đã xảy ra.
Nhà vật lý sinh học Tuhin Bhowmick xuất thân từ gia đình làm nghề thầy thuốc chữa bệnh ở Bangalore, Ấn Độ. Ông nhớ một buổi trò chuyện bên bàn ăn tối trong gia đình về những bệnh nhân mà cha và các chú bác của ông không thể cứu được. Hễ mỗi khi ông hỏi tại sao không thể chặn được tử thần, cha ông trả lời rằng họ đã cạn hết mọi phương cách. Thuốc men, suy cho cùng, cũng có giới hạn của nó.
“Lúc đó tôi nghĩ rằng: ‘Được rồi, con sẽ không làm bác sĩ mà sẽ làm người chế tạo thuốc’, Bhowmick nhớ lại. Bhowmick nói chết do tuổi già thường là do các cơ quan trọng yếu như tim, phổi hay gan không còn hoạt động tốt như trước. Nếu bệnh nhân có thể nhận được nội tạng vẫn còn hoạt động tốt từ một người hiến tặng thì các bác sĩ như cha của Bhowmick có thể giúp cho người bệnh cơ hội sống lần thứ hai.
Nhưng tất nhiên là không phải trường hợp nào cũng như vậy. Vấn đề là có nhiều người cần tạng hơn số người có thể hiến. Người già trên khắp thế giới đang xếp hàng dài để được hiến tim hay thận, nhưng còn phải tìm đúng loại tạng phù hợp. Trong nhiều trường hợp, bệnh nhân chờ mòn mỏi cho tới chết. Bhowmick nghĩ rằng thay vì chờ đợi được người khác hiến tạng, nếu chúng ta tự tạo ra được nội tạng thì sao? Câu hỏi này đã thúc bách Bhowmick nỗ lực tìm kiếm phương pháp tạo ra nội tạng hoạt động được mà cơ thể bệnh nhân không đào thải.
Bhowmick giải thích: “Giả sử bạn cần một lá gan và bạn đã được chụp CT hoặc chụp MRI cho thấy đúng kích thước và hình dáng của lá gan bạn trên máy tính. Bạn có thể đưa cái khuôn đó vào máy in 3D để in ra một lá gan nhân tạo có y chang kích thước và hình dạng đó”. Tuy nhiên, thay vì sử dụng khay mực bình thường, máy in của Bhowmick sử dụng loại mực được làm từ protein và tế bào – mà không phải là tế bào bất kỳ mà là tế bào của chính bệnh nhân.
Điều này có nghĩa là có rất ít khả năng cơ thể từ chối tiếp nhận nội tạng mới này. Nhóm nghiên cứu của Bhowmick đã tạo ra được cơ gan người nhân tạo đầu tiên của Ấn Độ; bước kế tiếp sẽ là nâng quy mô lớn để tạo một lá gan ngoài tí hon – một bước ngoặt mà ông ước tính rằng sẽ mất thêm 5 năm nữa. Bhowmick hình dung rằng lá gan ngoài sẽ là một thiết bị nhỏ và di động bên ngoài cơ thể để bệnh nhân có thể đeo nó mà đi tới đi lui.
Trong vòng từ tám đến mười năm, ông hy vọng sẽ đạt đến mục tiêu: khi đó ông sẽ tạo ra được một lá gan hoạt động được để có thể cấy ghép vào bên trong cơ thể người. Nhưng nếu một người bị suy chức năng một cơ quan, liệu điều đó có kết luận rằng họ đang sắp sửa chấm dứt vòng đời tự nhiên của họ? Sẽ làm sao nếu tim và phổi cũng không hoạt động nữa? Bhowmick tin rằng mỗi trường hợp đều khác nhau: “Nếu bạn thay thế một cơ quan vốn là nguyên nhân chính khiến bệnh nhân tử vong, thì người đó có thể sống thêm 20 năm nữa bởi vì chỉ có gan của người đó bị suy chứ não và tim thì không”.
Hệ vi sinh quý giá và thí nghiệm mang tính đột phá
Bà của Meng Wang qua đời ở tuổi 100. Cụ sống khỏe mạnh và vẫn hoạt động cho đến cuối đời. Chứng kiến bà mình càng ngày càng già trong khi vẫn còn khỏe mạnh và minh mẫn đã khiến cho Meng Wang tự hỏi về những bí mật của sự lão hóa.
Meng Wang là nữ giáo sư sinh học phân tử Trường Y Baylor ở Mỹ. Bà đã tiến hành các thí nghiệm về một trong những lĩnh vực lý thú nhất của y khoa – hệ vi sinh vật trong cơ thể người. Meng Wang giải thích: “Đó là những vi sinh vật li ti sống chung với chúng ta từ đường tiêu hóa bên trong cơ thể cho đến da bên ngoài cơ thể. Chúng có mặt khắp nơi”.
Bạn không thể nhìn thấy chúng bằng mắt thường, nhưng vi sinh vật có ở khắp nơi bên ngoài và bên trong cơ thể chúng ta. Đa phần là vi khuẩn, nhưng cũng có thể là nấm mốc, virus hay các vi sinh vật khác. Trước đây, các nhà khoa học không để ý đến chúng nhiều. Nhưng giờ đây chúng ta đã biết rằng chúng có ảnh hưởng sâu sắc đến cơ thể con người.
Các nghiên cứu mới đây cho thấy hệ vi sinh cũng quan trọng đối với chúng ta cũng như một cơ quan bổ sung vậy. Nó có thể ảnh hưởng cách chứng ta xử sự và thậm chí là cách phản ứng như thế nào với các loại thuốc khác nhau. Trên đường đi đến phòng thí nghiệm vào một buổi sáng trời nắng đẹp ở Texas, Meng Wang vẫn chưa thể đoán ra được điều gì đang chờ bà khi bà đến nơi: hàng chục ngàn con sâu đang ngọ nguậy trong những chiếc hộp khác nhau. Khi bà nhìn vào từng hộp, trong đầu bà từ từ lóe lên một ý nghĩ.
Những gì mà bà thấy có thể giúp chữa trị một trong những tình trạng gây suy giảm sức khỏe nhất ở nhân loại: tuổi già. “Đôi khi hệ vi sinh khiến chúng ta bị bệnh, nhưng mặt khác chúng cũng có vai trò rất quan trọng để giúp chúng ta khỏe mạnh”, Meng Wang nói. Bà muốn biết liệu hệ vi sinh có tác động đến quá trình lão hóa hay không. Để kiểm tra, bà quyết định nghiên cứu một loài sâu chỉ có vòng đời từ 2 đến 3 tuần – vừa đủ ngắn để tiến hành “thí nghiệm vòng đời” về sự lão hóa.
Vấn đề đặt ra là điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta thay đổi hệ vi sinh của loài sâu này? Liệu chúng sẽ sống lâu hơn? Meng Wang chọn một trong các loại vi khuẩn sống trong ruột con sâu, biến đổi bộ gien của chúng để tạo ra nhiều phiên bản khác nhau và sau đó cho những nhóm sâu riêng biệt ăn những vi khuẩn này. Ba tuần lễ sau – khi mà lẽ ra chúng đã chết hết – bà đến để kiểm tra.
Meng Wang nhớ lại: “Tôi cảm thấy thật phấn khích bởi vì chúng tôi đã tìm thấy một số con sâu không chết. Chúng vẫn còn sống khi chúng tôi đến kiểm tra”. Những con sâu già thường giảm hoạt động, nhưng những con có hệ vi sinh mới không chỉ ngọ nguậy nhanh hơn khi chúng già mà còn ít có khả năng mắc bệnh hơn.
Có khả năng một ngày nào đó các bác sĩ sẽ có thể kê những loại thuốc có công dụng như vậy cho chúng ta. Liệu nó có thể giúp chúng ta sống lâu bao nhiêu? Meng Wang nói: “Một số đồng nghiệp của tôi nói rằng, ‘Bà biết không, tôi nghĩ là con người có thể sống tới 200, 300 tuổi’. Cá nhân tôi thì nghĩ 100 tuổi đã là con số lớn rồi”.
Trẻ hóa tế bào
Có điều gì đó kỳ lạ khi chúng ta già đi. Khi các tế bào già đi, chúng tự phân chia để thay thế những tế bào chết hay đã hao mòn, tuy nhiên đây không phải là quy trình hoàn hảo. Tế bào càng phân chia nhiều chừng nào thì càng nhiều khả năng nó trở thành già chừng đó và tiến gần đến cuối vòng đời.
Nhưng thay vì chết đi, chúng vẫn nằm đó, hoạt động theo hướng phá hoại và tương tác với những tế bào xung quanh. Điều đó gây nên đủ thứ vấn đề. Những tế bào già này gần như “đầu độc” những tế bào khác khiến chúng cũng trở nên già đi. Và khi chúng ta già đi, ngày càng có nhiều tế bào bị lão hóa cho đến khi chúng tràn ngập cơ thể.
Lorna Harries, nữ giáo sư di truyền học phân tử Đại học Exeter (Anh) có lẽ đã tìm ra một cách để đối phó với thành phần già đi quá khích này. Trước đây, bà đã từng yêu cầu một nhà nghiên cứu mới mà bà làm việc chung thử cho hóa chất vào những tế bào da già để xem điều gì xảy ra. Để kiểm tra tuổi của tế bào da trong quá trình thí nghiệm, họ sử dụng một loại thuốc nhuộm đặc biệt vốn sẽ chuyển các tế bào sang màu xanh nếu chúng già đi.
- Xem thêm: Ẩm thực theo ngũ hành giúp Nhật Bản trở thành 1 trong 5 dân tộc có tuổi thọ cao nhất thế giới
Harries kể: “Điều mà tôi nghĩ là sẽ xảy ra là những tế bào vẫn giữ màu xanh. Nhưng thực ra không hề như vậy… chúng đã quay lại thời kỳ trẻ trung và trông giống những tế bào trẻ” Harries không tin vào kết quả này, do đó bà yêu cầu sinh viên đó làm lại thí nghiệm. Hết lần này cho đến lần khác, kết quả vẫn như vậy – và Harries lại bắt sinh viên này làm lại và cô ấy đã làm đi làm lại khoảng 9 lần, Harries nhớ lại.
Thí nghiệm này trên thực tế đã làm trẻ lại các tế bào già và biến chúng thành tế bào trẻ. Đó là thí nghiệm đầu tiên từ trước đến nay đã đảo ngược quá trình lão hóa ở tế bào người. Một số người cho rằng phát hiện này sẽ là chìa khóa giúp nhân loại sống lâu hơn.
Harries bắt đầu nhận được những cuộc điện thoại từ các nhà đầu tư và các nhà khoa học trên khắp thế giới. Tuy nhiên Harris không khoa trương lắm về mức độ sống thọ của con người. Bà tin rằng con người có tuổi thọ tối đa tự nhiên. Ngay cả khi như thế, bà vẫn hy vọng rằng chủ đề nghiên cứu của bà sẽ cho ra đời một thế hệ mới những loại thuốc chống suy thoái để chữa trị những chứng bệnh như mất trí nhớ hay bệnh tim mạch.
Harries nói: “Điều mà tôi hy vọng là điều này sẽ cho phép chúng ta có một cách chữa trị sẽ giúp giải quyết những chứng bệnh này cùng một lúc để cho những người bệnh vốn phải mất sớm có thể tiếp tục sống cho đến tuổi thọ mà tự nhiên cho phép”. Có lẽ sẽ có một ngày chúng ta sẽ có thể thay thế những nội tạng bị hư tổn, uống thuốc bổ có khả năng tái tạo hệ vi sinh trẻ trung và ngăn chặn các tế bào bị lão hóa.
