Khi ánh sáng “bước chân” vào di truyền học pdf
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (163.92 KB, 5 trang )
Khi ánh sáng “bước chân” vào di truyền
học
Việc mong mỏi kích hoạt trở lại được những tế bào mất
chức năng để trả lại chức năng bình thường của cơ thể là
một mơ ước cháy bỏng. Cho đến nay, chưa có biện pháp
khả dĩ nào có thể tái kích hoạt những tế bào tụy tiết đủ
insulin hay những tế bào thần kinh khắc phục được bệnh
Alzheimer… Nhưng con người chưa bao giờ bó tay, vẫn
thử dùng mọi cách, kể cả ánh sáng để làm thay đổi điều
này.
Thử nghiệm với tế bào mắt
Xung quanh chúng ta có quá nhiều thứ mà thiên nhiên ban
tặng mà có lẽ thứ độc đáo nhất là ánh sáng. Trong thành
phần và công dụng của nó, đến nay con người vẫn chưa
khám phá hết.
Thế nhưng, chưa bao giờ con người chịu dừng bước trước
các sự kiện của thiên nhiên. Tất cả những gì đang diễn ra
xung quanh chúng ta đều là những sự kiện vô cùng kỳ lạ
với khoa học.
Xuất phát từ một sự kiện hết sức đơn giản, cứ có ánh sáng
là chúng ta nhìn được mọi thứ, người ta nảy ra câu hỏi tại
sao ánh sáng lại giúp chúng ta nhìn được. Cơ chế cơ bản
là protein rhodopsin đã nảy ra nhiều hướng nghiên cứu
mới cho các nhà khoa học. Ánh sáng có thể giúp mắt nhìn
thấy mọi thứ, vậy liệu rằng ánh sáng có kích thích các tế
bào khác không? Nếu không thì có cách nào có thể giúp
cho ánh sáng thực hiện điều này?
Từ những ý tưởng gần như là không tưởng trên, người ta
đã tiến hành thử nghiệm để tạo ra những protein nhạy
sáng, tức là những protein có khả năng hoạt hoá khi có
ánh sáng kích thích giống như tế bào của mắt vậy. Thí
nghiệm được thực hiện tại Viện Công nghệ Federal (Thụy
Sĩ). Người ta tiến hành “cài” một đoạn gen mã hoá cho
việc tổng hợp một protein nhạy sáng vào tế bào thường.
Gen này được lấy từ tế bào võng mạc. Sau đó quan sát sự
hoạt động của tế bào khi có ánh sáng. Kết quả là tế bào có
khả năng tổng hợp nên những protein nhạy sáng y hệt như
tế bào của mắt.
Dựa trên kết quả này, các protein nhạy sáng sẽ làm gia
tăng nồng độ canxi trong nội bào. Nồng độ canxi cao,
thông qua một protein trung gian, sẽ kích hoạt những gen
đặc thù. Như vậy, thực chất là người ta sử dụng những
đoạn gen nhạy sáng để kích hoạt gián tiếp những gen đích
cần can thiệp, chẳng hạn như những đoạn gen chịu trách
nhiệm chế tiết hormon. Công cuộc tạo một tế bào nhạy
sáng có tính năng giống với tế bào mắt đã hoàn toàn thành
công. Các nhà khoa học đã kiểm định và thấy rõ ràng là
không hề sai lạc, thậm chí còn thấy nếu chúng ta tăng
cường độ và thời gian chiếu sáng thì có thể làm tăng số
lượng và thời gian hoạt hoá của gen.
Nhưng liệu những tế bào nhạy sáng này có mang lại lợi
ích nào không? Điều này cần phải được thử nghiệm.
Hoạt hóa tế bào bằng ánh sáng.
Dùng ánh sáng điều hoà đường huyết
Trả lời cho câu hỏi là liệu những tế bào nhạy sáng hoá có
giá trị như thế nào? Các nhà khoa học đã tiến hành thử
nghiệm với những con chuột bị đái tháo đường bằng cách
tiến hành tạo ra những tế bào nhạy sáng chuyên tiếp nhận
ánh sáng để tổng hợp ra insulin, một hormon giúp điều trị
bệnh đái tháo đường.
Cuộc thử nghiệm đầu tiên là thử nghiệm ngay dưới da.
Các nhà khoa học Thụy Sĩ đã cấy ghép những tế bào này
vào dưới da của những con chuột. Sau đó, áp dụng lý
thuyết ánh sáng, người ta chiếu ánh sáng vào vùng da cấy
chuyển. Thật bất ngờ, sau khi được tiếp xúc với ánh sáng
thì các tế bào này đã hoạt hoá. Bằng chứng là nồng độ
insulin tăng lên rõ rệt và nồng độ đường máu giảm ấn
tượng mặc dù chưa như mong muốn. Song đó là một tín
hiệu hết sức khả quan.
Qua thử nghiệm cho thấy, với những tế bào cấy chuyển
dưới da thì ánh sáng cho hiệu quả rất khả quan, nhưng
liệu rằng khi cấy những tế bào này vào sâu trong tụy thì
có ý nghĩa gì không? Nhằm để kiểm chứng hoá, người ta
đã bao bọc tế bào này bằng một nguyên liệu có độ phản
quang cao. Sau đó, cấy chuyển bọc tế bào này vào sâu
trong bụng, có kèm theo một đường cáp quang nhỏ để dẫn
ánh sáng. Kết quả thu được cũng vô cùng lý thú, chẳng
khác gì so với cấy chuyển ngoài da.
Hướng mở cho nhiều bệnh
Tính hiệu quả của biện pháp cấy chuyển tế bào nhạy sáng
với bệnh đái tháo đường đã đặt ra một cửa ngõ thành công
đáng kể của y học. Đó là thay vì tìm cách hoạt hoá những
tế bào kém cỏi không còn khả năng tiết insulin, người ta
có thể sử dụng những tế bào hoàn toàn độc lập để thực
hiện thay điều này, chỉ cần có sự kích thích ánh sáng
thông thường ở một liều như ánh sáng nhìn thấy. Người ta
cũng không cần phải áp dụng liệu pháp tế bào gốc vốn
đang có những nguy cơ chưa lường trước được.
Sự thành công này của kỹ thuật di truyền có thể sẽ mở
sang một chương mới cho y học. Bởi lẽ những vấn đề nan
giải của hệ thần kinh xuất phát từ lý do tế bào ỳ ra và suy
giảm chức năng có thể can thiệp bằng liệu pháp ánh sáng.
Cũng biết đâu được các chứng bệnh vô sinh do teo tinh
hoàn hay teo buồng trứng lại có thể phục hồi được bằng
biện pháp này.
Tương lai của công nghệ di truyền dựa vào ánh sáng như
thế nào sẽ phụ thuộc vào chính chúng ta, những chủ thể
đang điều khiển khoa học và công nghệ
