Cách các tế bào não người sửa chữa DNA chỉ ra những điểm mấu chốt gây nên sự lão hoá và bệnh thần kinh

Cách các tế bào não người sửa chữa DNA chỉ ra những điểm mấu chốt gây nên sự lão hoá và bệnh thần kinh

  • 04:06 12/04/2021
  • Xếp hạng 4.83/5 với 10507 phiếu bầu

Bài viết bởi Bác sĩ Phạm Anh Tuấn - Viện nghiên cứu Tế bào gốc và Công nghệ gen Vinmec

Các tế bào thần kinh không có khả năng tái tạo DNA của chúng, vì vậy chúng liên tục phải sửa chữa những tổn thương trong bộ gen của mình. Giờ đây, một nghiên cứu mới của các nhà khoa học thuộc Viện nghiên cứu Salk-Isarel phát hiện ra rằng những sửa chữa này không phải ngẫu nhiên, mà thay vào đó tập trung vào việc bảo vệ một số "điểm nóng" di truyền đóng vai trò quan trọng trong nhận dạng và thực hiện chức năng thần kinh.

Các phát hiện được công bố trên tạp chí Science ngày 2 tháng 4 năm 2021, cung cấp những hiểu biết mới về cấu trúc di truyền liên quan đến quá trình lão hóa và thoái hóa thần kinh, đồng thời chỉ ra sự phát triển của các liệu pháp mới tiềm năng cho các bệnh như Alzheimer, Parkinson và các chứng rối loạn làm sa sút trí tuệ liên quan đến tuổi tác khác.

“Nghiên cứu này lần đầu tiên chỉ ra rằng có những phần của bộ gen mà tế bào thần kinh ưu tiên khi sửa chữa,” Giáo sư Rusty Gage, Chủ tịch Viện nghiên cứu Salk còn cho biết rất vui mừng về tiềm năng của những phát hiện này trong việc thay đổi cách chúng ta nhìn nhận nhiều bệnh liên quan đến tuổi tác của hệ thần kinh và có khả năng khám phá việc sửa chữa DNA như một phương pháp điều trị.

Không giống như các tế bào khác, các tế bào thần kinh thường không tự thay thế theo thời gian, khiến chúng trở thành một trong những tế bào sống lâu nhất trong cơ thể con người. Để duy trì tuổi thọ, điều quan trọng hơn cả là chúng phải tự sửa chữa các tổn thương trong DNA của mình khi già đi, để duy trì chức năng của qua nhiều thập kỷ đời người. Khi con người già đi, khả năng sửa chữa di truyền của các tế bào thần kinh cũng bị suy giảm, điều này có thể giải thích tại sao mọi người bị các bệnh thoái hóa thần kinh liên quan đến tuổi tác như Alzheimer và Parkinson.

XEM THÊM: Những bệnh não nào có liên quan đến thoái hóa dây thần kinh?

Neuron cells
Neuron cells (Credit: © rost9 / stock.adobe.com)

Để tìm hiểu cách các tế bào thần kinh duy trì sức khỏe bộ gen, các nhà nghiên cứu đã phát triển một kỹ thuật mới gọi là Repair-seq. Nhóm nghiên cứu đã sản xuất các tế bào thần kinh từ các tế bào gốc và cho chúng ăn các nucleoside tổng hợp - các phân tử đóng vai trò là các khối xây dựng nên DNA. Những nucleoside nhân tạo này có thể được tìm thấy thông qua giải trình tự DNA và chụp ảnh, cho thấy nơi các tế bào thần kinh sử dụng chúng để sửa chữa DNA đã bị hư hỏng bởi các quá trình tế bào bình thường. Trong khi các nhà khoa học dự kiến ​​sẽ thấy một số ưu tiên, họ đã ngạc nhiên bởi sự tập trung của các tế bào thần kinh vào việc bảo vệ một số phần của bộ gen.

"Những gì các nhà nghiên cứu nhận thấy các vùng sửa chữa cực kỳ sắc nét và được xác định rõ ràng; các vùng đó khi nhìn kĩ thì cao hơn đáng kể so với mức nền". "Các protein nằm trên những “điểm nóng” này có liên quan đến bệnh thoái hóa thần kinh và các vị trí này cũng có liên quan đến lão hóa."

Các tác giả đã tìm thấy khoảng 65.000 điểm bao phủ khoảng 2% bộ gen của tế bào thần kinh. Sau đó, họ sử dụng các phương pháp tiếp cận proteomics để phát hiện loại protein nào được tìm thấy tại các điểm này, đã chỉ ra nhiều protein liên quan đến ghép nối (chúng tham gia vào quá trình cuối cùng để sản xuất các protein khác.) Nhiều vị trí trong số này dường như khá ổn định khi tế bào được xử lý bằng các tác nhân gây hại DNA và các điểm sửa chữa DNA ổn định nhất được phát hiện có liên quan chặt chẽ với các vị trí gắn gốc "methyl hóa" được dùng để dự đoán tuổi thần kinh.

Nghiên cứu trước đây đã tập trung vào việc xác định các đoạn DNA bị tổn thương di truyền, nhưng đây là lần đầu tiên các nhà nghiên cứu tìm kiếm nơi bộ gen đang bị sửa chữa nặng nề.

Các nhà khoa học đã lật ngược mô hình từ tìm kiếm sự tổn thương sang tìm kiếm cơ chế sửa chữa, và đó là lý do tại sao họ có thể tìm ra những điểm mẫu chốt này. Đây thực sự là một sự kiện sinh học mới, thậm chí có thể thay đổi cách chúng ta hiểu các tế bào trong hệ thần kinh và khi càng hiểu rõ điều đó, chúng ta càng có thể tìm cách phát triển các liệu pháp cho các bệnh liên quan đến tuổi tác.

Các nhà nghiên cứu về bệnh thoái hóa thần kinh liên quan đến tuổi cho biết thêm: "Hiểu được những khu vực nào trong bộ gen dễ bị tổn thương là một chủ đề rất thú vị. Repair-seq sẽ là một công cụ hữu hiệu để nghiên cứu và khám phá tính toàn vẹn của bộ gen, đặc biệt là liên quan đến lão hóa và bệnh tật".

Để được tư vấn trực tiếp, Quý Khách vui lòng bấm số HOTLINE hoặc đăng ký trực tuyến TẠI ĐÂY.

Journal Reference:

Dylan A. Reid, Patrick J. Reed, Johannes C. M. Schlachetzki, Ioana I. Nitulescu, Grace Chou, Enoch C. Tsui, Jeffrey R. Jones, Sahaana Chandran, Ake T. Lu, Claire A. McClain, Jean H. Ooi, Tzu-Wen Wang, Addison J. Lana, Sara B. Linker, Anthony S. Ricciardulli, Shong Lau, Simon T. Schafer, Steve Horvath, Jesse R. Dixon, Nasun Hah, Christopher K. Glass, Fred H. Gage. Incorporation of a nucleoside analog maps genome repair sites in postmitotic human neurons. Science, 2021; 372 (6537): 91 DOI: 10.1126/science.abb9032

Cách các tế bào não người sửa chữa DNA chỉ ra những điểm mấu chốt gây nên sự lão hoá và bệnh thần kinh
Tác giả: Ngô Duy Long tổng hợp theo: vinmec.com
Tag: Sa sút trí tuệ, Tế bào thần kinh, Công nghệ gen, Bệnh Parkinson, Bệnh alzheimer, Thoái hóa thần kinh,
 
Cùng chuyên mục
Cơ chế tác dụng của tế bào gốc điều trị đột quỵ

Cơ chế tác dụng của tế bào gốc điều trị đột quỵ

Bài viết bởi Bác sĩ, Tiến sĩ Hoàng Minh Đức - Trưởng nhóm Dự án sản xuất thử ngh...

“Gen thây ma” trong não người sau khi chết

“Gen thây ma” trong não người sau khi chết

Bài viết bởi Bác sĩ Phạm Anh Tuấn - Viện nghiên cứu Tế bào gốc và Công nghệ gen...

Sự tương tác giữa tế bào gốc trung mô và tế bào T điều hòa

Sự tương tác giữa tế bào gốc trung mô và tế bào T điều hòa

Bài viết bởi ThS. Nguyễn Văn Phòng - Khối Liệu pháp tế bào, Trung tâm Công nghệ...

Bất thường nhiễm sắc thể số 9 ( Tetrasomy 9P)

Bất thường nhiễm sắc thể số 9 ( Tetrasomy 9P)

Bài viết bởi Tiến sĩ Hà Thị Liên - Khối Di truyền y học, Trung tâm Công nghệ cao...

Các nguồn thu nhận tế bào gốc nha khoa

Các nguồn thu nhận tế bào gốc nha khoa

Bài viết bởi Chuyên viên y tế, Thạc sĩ Nguyễn Tiến Lung - Chuyên viên Y tế Tế bà...

Khả năng điều hòa miễn dịch của tế bào gốc trung mô

Khả năng điều hòa miễn dịch của tế bào gốc trung mô

Bài viết được viết bởi ThS.Nguyễn Văn Phòng – ThS.Phạm Thị Phương - Khối Liệu ph...

Giải trình tự gen là gì? Ý nghĩa và mục đích

Giải trình tự gen là gì? Ý nghĩa và mục đích

Giải trình tự gen là 1 kỹ thuật trong phòng thí nghiệm, được sử dụng để xác định...

Cập nhật các thử nghiệm lâm sàng về chỉnh sửa gen bằng công nghệ CRISPR/Cas năm 2021

Cập nhật các thử nghiệm lâm sàng về chỉnh sửa gen bằng công nghệ CRISPR/Cas năm 2021

Bài viết được viết bởi Tiến sĩ Đào Thị Mai Lan - Chuyên viên Y tế - Công nghệ ge...

Sơ lược về tế bào gốc trung mô dây rốn

Sơ lược về tế bào gốc trung mô dây rốn

Bài viết bởi Bác sĩ, Tiến sĩ Hoàng Minh Đức - Trưởng nhóm Dự án sản xuất thử ngh...

Nhiễm sắc thể 3, Monosomy 3p

Nhiễm sắc thể 3, Monosomy 3p

Bài viết bởi Tiến sĩ Hàn Thị Thu Hương - Khối Di truyền y học, Trung tâm Công ng...

Tìm hiểu thể tiết ngoại bào ( EV) từ tế bào gốc ung thư

Tìm hiểu thể tiết ngoại bào ( EV) từ tế bào gốc ung thư

Bài viết bởi Tiến sĩ Thân Thị Trang Uyên - Chuyên viên Y tế - tế bào gốc - Viện...

Ý nghĩa của lưu trữ tế bào gốc từ tủy răng sữa

Ý nghĩa của lưu trữ tế bào gốc từ tủy răng sữa

Bài viết được viết bởi ThS.Nguyễn Tiến Lung - Khối Liệu pháp tế bào, Trung tâm C...

 
Bài viết liên quan
Tổn thương tế bào: Những điều cần biết

Tổn thương tế bào: Những điều cần biết

Khi có sự cân bằng giữa tế bào và môi trường của chúng, tế bào sẽ ở trạng thái k...

Tại sao cần tiêm phòng cúm hàng năm?

Tại sao cần tiêm phòng cúm hàng năm?

Tiêm phòng cúm là việc làm cần thiết giúp phòng bệnh chủ động, hiệu quả và an to...

Các phong cách ăn kiêng lành mạnh

Các phong cách ăn kiêng lành mạnh

Mặc dù hiện tại có rất nhiều nghiên cứu so sánh các chế độ ăn với các tỷ lệ dinh...

Các dấu hiệu của sự lão hóa

Các dấu hiệu của sự lão hóa

Lão hoá là quá trình cơ thể trở nên yếu đi do tích tụ nhiều tổn thương ở mức độ...

Cách chất dẫn truyền thần kinh giúp cơ thể bạn giao tiếp và kết nối

Cách chất dẫn truyền thần kinh giúp cơ thể bạn giao tiếp và kết nối

Chất dẫn truyền thần kinh là một chất truyền tin hóa học, giúp tăng cường và cân...

11 cách giảm lão hóa da sớm

11 cách giảm lão hóa da sớm

Lão hóa là quá trình tự nhiên hay còn gọi là lão hóa nội tại. Hầu hết mọi người...

Các bệnh lý co giật gồm những loại nào?

Các bệnh lý co giật gồm những loại nào?

Co giật là triệu chứng nhất thời xảy ra do sự bất thường ở não bộ làm kích thích...

Hội chứng thắt lưng hông: Nguyên nhân, triệu chứng và cách điều trị

Hội chứng thắt lưng hông: Nguyên nhân, triệu chứng và cách điều trị

Hội chứng thắt lưng hông là một trong những bệnh thường gặp ở xương khớp (chỉ đứ...

Bại não là gì? Nguyên nhân chính của bệnh bại não và cách phân loại

Bại não là gì? Nguyên nhân chính của bệnh bại não và cách phân loại

Bài viết bởi Thạc sĩ, Bác sĩ Vũ Duy Chinh - Đơn nguyên Kỹ thuật cao Điều trị bại...

Viêm mũi dị ứng và cách điều trị

Viêm mũi dị ứng và cách điều trị

Bệnh viêm mũi dị ứng rất thường gặp ở rất nhiều người, xảy ra khi niêm mạc (màng...

Myelin: Áo giáp bảo vệ các tế bào thần kinh của bạn

Myelin: Áo giáp bảo vệ các tế bào thần kinh của bạn

Myelin là một chất béo bao bọc xung quanh các sợi thần kinh, hỗ trợ việc tăng tố...

Khắc phục tại nhà cho sắc tố da: Cách loại bỏ các đốm đen

Khắc phục tại nhà cho sắc tố da: Cách loại bỏ các đốm đen

Các đốm đen hay còn gọi là đốm đồi mồi - là một phần của quá trình lão hoá tự nh...

Bệnh thoái hóa chất trắng Canavan: nguyên nhân, cách chẩn đoán và hướng điều trị

Bệnh thoái hóa chất trắng Canavan: nguyên nhân, cách chẩn đoán và hướng điều trị

Bài viết được viết bởi Tiến Sĩ Nguyễn Hồng Thanh - Chuyên viên Nghiên cứu, Viện...