Khoa học tìm ra cách trẻ hóa tế bào da đến 30 năm

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Cambridge, Anh tiết lộ rằng họ đã lập trình lại các tế bào da lão hóa để phần nào khôi phục chức năng của chúng về trạng thái “trẻ trung” hơn.

Trong các thí nghiệm, mẫu tế bào lão hóa được phát triển giống các nguyên bào sợi ở da, vốn chịu trách nhiệm sản xuất ra collagen, một loại protein quan trọng giúp tạo độ đàn hồi cho da.

Số lượng nguyên bào sợi trên da người giảm dần theo độ tuổi. Các tế bào này cũng teo lại khi chúng ta già đi. Nghiên cứu mới được thực hiện tại Viện Babraham của Đại học Cambridge và được công bố trên tạp chí eLife.

Thông qua phương pháp mới, các tế bào da được trẻ hóa đến 30 năm

 Tiến sĩ Diljeet Gill tại Viện Babraham cho biết: "Chúng tôi đã chứng minh rằng các tế bào có thể được trẻ hóa mà không đánh mất chức năng, và sự trẻ hóa dường như cũng khôi phục một số chức năng cho các tế bào già nua".

Khi con người già đi, khả năng hoạt động của tế bào suy giảm và bộ gen - bản thiết kế DNA - tích tụ các dấu hiệu lão hóa. Ngành sinh học tái tạo hình thành với mục đích sửa chữa hoặc thay thế các tế bào, bao gồm cả những tế bào cũ.

Một trong những công cụ quan trọng nhất trong sinh học tái tạo là khả năng tạo ra các tế bào gốc “cảm ứng”. Tuy nhiên, quá trình này về cơ bản sẽ xóa sạch chức năng hiện có của tế bào và mang lại cho chúng tiềm năng trở thành bất kỳ loại tế bào nào.

Phương pháp mới này dựa trên kỹ thuật từng đoạt giải Nobel mà các nhà khoa học sử dụng để tạo ra tế bào gốc, tiên phong là Tiến sĩ Shinya Yamanaka.

Năm 2007, Tiến sĩ Yamanaka là nhà khoa học đầu tiên biến các tế bào bình thường, có chức năng cụ thể, thành tế bào gốc có khả năng đặc biệt để phát triển thành bất kỳ loại tế bào nào.

Toàn bộ quá trình tái lập trình tế bào gốc mất khoảng 50 ngày bằng cách sử dụng bốn phân tử quan trọng được gọi là yếu tố phiên mã Yamanaka - Oct4, Sox2, Klf4 và cMyc.

Phương pháp mới, được gọi là “tái lập trình nhanh qua pha trưởng thành”, cho các tế bào tiếp xúc với các yếu tố Yamanaka trong 13 ngày. Tại thời điểm này, các thay đổi liên quan đến tuổi bị loại bỏ và các tế bào tạm thời mất danh tính.

Sau đó các tế bào tái lập trình lại một phần được phát triển trong điều kiện bình thường, để quan sát xem chức năng tế bào da cụ thể của chúng có trở lại hay không.

Phân tích bộ gen cho thấy các tế bào đã lấy lại các dấu hiệu đặc trưng của tế bào da (nguyên bào sợi), và điều này được xác nhận bằng quá trình sản xuất collagen.

Để chứng minh rằng các tế bào đã được trẻ hóa, nhóm nghiên cứu đã tìm kiếm những thay đổi trong dấu hiệu lão hóa. Kết quả đáng ngạc nhiên, số tế bào tái lập trình có đặc điểm lão hóa khớp với những nguyên bào sợi trẻ hơn đến 30 năm tuổi.

Các ứng dụng tiềm năng của kỹ thuật này phụ thuộc vào việc các tế bào không chỉ xuất hiện trẻ hơn mà còn hoạt động như các tế bào trẻ.

Hình ảnh cho thấy các tế bào da bắt đầu tái sản xuất collagen (vùng màu đỏ) sau khi trải qua quá trình trẻ hóa

Nguyên bào sợi sản xuất collagen, một phân tử được tìm thấy trong xương, gân da và dây chằng, giúp cung cấp cấu trúc cho các mô và chữa lành vết thương. Các nguyên bào sợi được trẻ hóa tạo ra nhiều protein collagen hơn so với các tế bào so sánh không trải qua quá trình tái lập trình.

Các nguyên bào sợi cũng di chuyển đến các khu vực cần sửa chữa nhanh hơn, vì vậy các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm bằng cách tạo ra vết cắt nhân tạo trên một lớp tế bào trong đĩa thí nghiệm. Họ phát hiện ra rằng, các nguyên bào sợi đã qua xử lý di chuyển vào khoảng trống nhanh hơn các tế bào cũ - một dấu hiệu đầy hứa hẹn rằng một ngày nào đó công nghệ có thể được sử dụng để tạo ra các tế bào có khả năng chữa lành vết thương tốt hơn.

Trong tương lai, nghiên cứu này cũng có thể mở ra các khả năng trị liệu khác. Nhóm nghiên cứu quan sát thấy rằng phương pháp của họ cũng có ảnh hưởng đến các gen khác, liên quan đến các bệnh và triệu chứng liên quan đến tuổi tác.

Cơ chế đằng sau việc tái lập trình tạm thời vẫn chưa được hiểu đầy đủ và là phần tiếp theo của câu đố để khoa học khám phá. Các nhà nghiên cứu suy đoán rằng các khu vực quan trọng của bộ gen liên quan đến việc định hình danh tính tế bào có thể thoát khỏi quá trình tái lập trình.

Linh La (theo Daily Mail)