Enzyme giúp chống lão hóa và ung thư

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm UC hiện đã xác định được cấu trúc telomerase, loại enzyme được biết đến giữ vai trò chủ chốt gây lão hóa và ung thư. Đột phá này có thể cung cấp thông tin về loại thuốc nhắm đích thế hệ mới.

Sự suy giảm thể chất do lão hóa chủ yếu là do telomere trong cơ thể của con người. Những chuỗi ADN ngắn này tạo thành các nắp bảo vệ trên đầu mỗi chromosome, đảm bảo không có thông tin quan trọng nào bị mất đi khi các tế bào phân chia. Tuy nhiên, chúng không đảm nhiệm được vai trò này mãi mãi, cuối cùng khiến cho ADN quan trọng bị hỏng. Hậu quả là da của người dần dần bị nhăn nheo, quá trình trao đổi chất diễn ra chậm hơn, các cơ quan yếu hơn và nguy cơ mắc bệnh cao hơn.

Tuy nhiên, các telomere không phải là duy nhất trong cuộc chiến chống lão hóa. Chúng có một bản sao dưới dạng enzyme được gọi là telomerase, cố gắng trì hoãn sự suy giảm trong thời gian lâu nhất có thể bằng cách bổ sung telomere. Rất nhiều nghiên cứu chống lão hóa đã tập trung vào telomerase, như thử nghiệm tăng nồng độ telomerase bằng cách tiêm, tăng chức năng của nó hoặc điều khiển công tắc “tắt” tự nhiên.

Để tìm hiểu, các nhà khoa học đã nghiên cứu chi tiết loại enzyme phức tạp này để xác định cấu trúc của nó. Enzyme đó được tạo thành từ xương sống ARN gồm sáu loại protein, tất cả đều di chuyển xung quanh trong khi chúng bổ sung telomere. Nhưng thật khó để xác định số lượng protein hoạt động và cách chúng thực hiện chức năng đó. Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã tách telomerase, tinh lọc và kiểm tra bằng kính hiển vi điện tử cryo hiện đại. Công cụ này sử dụng chùm điện tử như một nguồn sáng để nghiên cứu mẫu được làm lạnh sâu.

Bà Nguyễn Thị Hoàng Dương, tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết: "Những hình ảnh rõ nét nhất trước đây về telomerase của người có độ phân giải chỉ 30 Angstroms (3 nanomet). Nhờ sử dụng kính hiển vi cryoelectron, chúng tôi đã thu được hình ảnh với độ phân giải khoảng 7-8 Angstroms (0,7-0,8 nm). Chúng tôi đã đạt đến điểm có thể quan sát tất cả các tiểu đơn vị và tổng số có 11 tiểu đơn vị protein”.

Theo nhóm nghiên cứu, những hình ảnh có độ phân giải cao cùng với tri thức hiện có về chuỗi gen telomerase, đủ để cho các nhà khoa học bắt đầu suy nghĩ về các mục tiêu thuốc tiềm năng liên quan đến enzyme. Ví dụ, việc tìm cách tăng cường hoạt động của telomerase có thể ngăn chặn những tác động tiêu cực của quá trình lão hóa trong thời gian dài, trong khi việc kìm hãm chức năng của nó sẽ có tác dụng chống ung thư, cụ thể là cản trở telomerase làm cho các tế bào ung thư trở nên "bất tử".

Bước tiếp theo nhóm nghiên cứu sẽ tăng độ phân giải của hình ảnh lên khoảng 3 hoặc 4 Ångstrom. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature.

Theo Vista.gov.vn